Преобразователь переменного тока в постоянный

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий основной делитель напряжения , выполненный в виде параллельно включенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных первого диода, конденсатора и второго диода, при этом каждая цепочка соединена с последующей через диод, включенный между разноименными обкладками конденсаторов этих цепочек , первая цепочка указанного делителя напряжения соединена с входными выводами через один управляемый ключ и выпрямитель, один выход делителя соединен через другой управляемый ключ, соединенный с блоком управления, с общим выходным выводом , отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен дополнительный аналогичный основному делитель напряжения, два дополнительных управляемых ключа, два диода и два конденсатора, один из которых через первый дополнительный управляемый ключ, а другой через первый дополнительный диод подключены к другому выводу основного делителя напряжения, соединенного с дополнительным делителем параллельно по выходу , при этом второй дополнительный диод соединяет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки основного делителя и первой цепочки дополнительного, второй дополнительный управляемый ключ включен между анодом второго дополнительного диода и катодом первого диода последней цепочки дополнительного делителя напряжения, дополнительные управляемые ключи соединены с блоком управления, а соответст (Л вующие выходные выводы образованы точками соединения первого дополнительного конденсатора с первым дополнительным диодом и второго дополнительного конденсатора с первым дополнительным управляемым ключом. 2, Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что блок управления содержит задающий генера9д 0 « тор, два ждущих мультивибратора, два - инвертора и делитель частоты, причем выход задающего генератора подключен к входам первого мультиN5 вибратора и делителя частоты,выход делителя частоты соединен с входом второго мультивибратора, выходы каждого из мультивибраторов, один непосредственно , а другой - через соответствующий инвертор, подключены к управляющим электродам соответствующих управляемых ключей.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н C2 M 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (1) 3683239/24-07 (22) 02.01.84 (46) 07,.07.85. Бюл. В 25 (.72) Л,М,Браславский и В.Г. Кобылянский (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 797022, кл. Н 02 M 7/12, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N -663377992288, кл. Н 02 M 7/12, 1972. (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЬЙ, содержащий основной делитель напряжения, выполненный в виде параллельно включенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных первого диода, конденсатора и второго диода, при этом каждая цепочка соединена с последующей через диод, включенный между разноименными обкладками конденсаторов этих цепочек, первая цепочка указанного делителя напряжения соединена с входными выводами через один управляемый ключ и выпрямитель, один выход делителя соединен через другой управляемый ключ, соединенный с блоком . управления, с общим выходным выводом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен дополнительный аналогичный основному делитель напряжения, два дополнительных управляемых ключа, два диода и два конденсатора, один из которых через первый дополнительный управ„„ЯО„„д шщя А ляемый ключ, а другой через первый дополнительный диод подключены к другому выводу основного делителя напряжения, соединенного с дополнительным делителем параллельно по выходу, при этом второй дополнительный диод соединяет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки основного делителя и первой цепочки дополнительного, второй дополнительный управляемый ключ включен между анодом второго дополнительного диода и катодом первого диода последней цепочки дополнительного делителя напряжения, дополнительные управляемые ключи соединены с блоком управления, а соответствующие выходные выводы образованы точками соединения первого дополнительного конденсатора с первым дополнительным диодом и второго дополнительного конденсатора с первым дополнительным управляемым ключом.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок управления содержит задающий генератор, два ждущих мультивибратора, два инвертора и делитель частоты, причем выход задающего генератора подключен к входам первого мультивибратора и делителя частоты, выход делителя частоты соединен с входом второго мультивибратора, выходы каждого из мультивибраторов, один непосредственно, а другой — через соответствующий инвертор, подключены к управляющим электродам соответствующих управляемых ключей..

1166242

50

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис- пользовано в источниках электропитания различных устройств.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное с двумя выходными напряжениями различного уровня, состоящий из вертикального выпрямителя, шунтирующего диода, управляемого диода, управляемого ключа и двух фильтровых конденсаторов (1) .

Однако в данном преобразователе принципиально невозможно получить два различных,но низких по уровню напряжений, так как один из конденсаторов заряжается до амплитудного значения преобразуемого напряжения.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь переменного тока в постоянный Браславского, содержащий входной выпрямитель,п параллельно включенных между собой и соединенных через управляемый ключ, который управляется от блока управления, с выходными выводами цепочек, состоящих из последовательно соединенных конденсатора и двух неуправляемых вентилей и связанных с выходом выпрямителя через управляемый ключ, подсоединенный к блоку управления j2), Известный преобразователь вырабатывает только одно напряжение и не может быть использован для питания двух нагрузок с различным уровнем напряжения одной полярности.

Целью изобретения является расши" рение функциональных возможностей преобразователя путем получения двух различных по уровню, по одной полярности напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий основной делитель напряжения, выполненный в виде параллельно включенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных первого диода, конденсатора и второго диода, при этом каждая цепочка соединена с последующей через диод, включенный между разноименными обкладками конденсаторов этих цепочек, первая цепочка указанного делителя напряжения соединена с входными выводами через один управляемый ключ и выпрямитель, один выход делителя—

35 через другой управляемый ключ, соединенный с блоком управления, с общим выходным выводом, введен дополнительный аналогичный основному делитель напряжения, два дополнительных управляемых ключа, два диода и два конденсатора, один из которых через первый дополнительный управляемый ключ, а другой — через первый дополнительный диод подключенны к другому выходу основного делителя напряжения, соединенного с дополнительным делителем параллельно по выходу, при этом второй дополнительный диод соединяет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки основного делителя и первой цепочки дополнительного, второй дополнительный управляемый ключ включен между анодом второго дополнительного диода и катодом первого диода последней цепочки дополнительного делителя напряжения, дополнительные управляемые ключи соединены с блоком управления; а соответствующие выходные выводы образованы точками соединения первого дополнительного конденсатора с первым дополнительным диодом и второго дополнительного конденсатора с первым дополнительным управляемым ключом.

При этом блок управления содержит задающий генератор, два ждущих мультивибратора, два инвертора и делитель частоты, причем выход задающего генератора подключен к входам первого мультивибратора и делителя частоты, выход делителя частоты соединен с входом второго мультивибратора, выход каждого из мультивибраторов, один непосредственно, а другой — через соответствующий инвертор, подключены к управляющим электродам соответствующих управляемых ключей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие его работу; на фиг. 3структурная схема блока управления.

Преобразователь содержит входные выводы 1 и 2 для подключения к сети л переменного тока, образованные входом выпрямителя 3, один из выходов которого через управляемый ключ 4 подключен к первой цепочке основного делителя 5 напряжения, выполненного в виде параллельно включен1166242 ных цепочек, состоящих из последовательно соединенных первого диода

6, конденсатора 7 и второго диода

8. При этом каждая цепочка соединена с последующей через диод 9, . включенный между разноименными обкладками конденсаторов 7. Один вы ход делителя 5 соединен через управляемый ключ 10 с общим выходным выводом с подключенными к нему конденсаторами 11 и 12, другие выводы которых образуют выходные выводы

13 и 14 для подключения соответст..вующих нагрузок 15 и 16. При этом выходной вывод 13 через первый дополнительный диод 17, а выходной вывод 14 через первый дополнительный уиравляемый ключ 18 подключены к другому выходу делителя 5.

Дополнительный делитель 19 напряжения выполнен аналогично основному, соединен с ним параллельно по выходу, а второй дополнительный диод 20 сое= днняет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки делителя 5 и первой цепочки делителя 19. Второй дополнительный управляемый ключ 21 включен между анодом диода 20 и катодом первого диода 6 последней цепочки делителя 19. Блок 22 управления включен между другим выходом выпрямителя 3, соединенного также с ключом 21, и входом ключа 4. Блок

22 управляет калючами 4, 10, 18 и

21 в соответствии с диаграммами на пряжений, показанными на фиг. 2, П х+ р Пмюр ПВХ 1 н 0з е напря жения на соответствующих ключах в зависимости от времени t, 01 и U1+— напряжения на соответствующих выходных выводах 13 и 14. Конкретное выполнение блока 22 может быть различным. Одна из возможных реализаций его показана на фиг. 3, где блок 22 содержит задающий генератор

23 ° выход которого подключен к входам первого мультивибратора 24 и делителя 25 частоты, выходом соединенного с входом второго мультивибратора 26. Выходы мультивибраторов 24 и 26, один — непосредственно, а другой — через соответствующий ннвертор 27 или 28, подключены к управляющим электродам ключей 4, 10, 21 и 18.

Преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме на выход выпрямителя 3 подается постоянное

55 4 0ь

О P и и + N отключая конденсатор 11 и нагрузку

15 от цепи разряда конденсаторов делителя 5. Напряжение на этой наррувне на интервале времени (T /2,2) поддерживается за счет разряда конденсатора 11. Далее процессы в схеме повторяются.

Таким образом, напряжение переменного тока преобразуется в два напряжения постоянного тока одинаковой полярности, но различного уровня.

Частота преобразования fÄ< = 1/Т (фиг. 2) выбирается в пределах десятков — сотен килогерц для уменьшения емкостей конденсаторов. Частота коммутации f„ = 1/Т„ выбирается из условия завершенности переходных процессов в преобразователе, обычно

fK c(f1, напряжение U при малом уровне пульсации.

В течение времени Т /2, где Т период коммутации накопительных конденсаторов (фиг. 2), ключ 21 открыт и шунтирует делитель 19, а ключ 18 закрыт, и в преобразовании уровня напряжения U участвуют и конденсаторов делителя 5, заряжаясь в по10 следовательном соединении в течение времени t, через ключи 4 и 21 и зарядные диоды 9 и разряжаясь при параллельном соединении в течение времени tp через ключ 10, раэ15 рядиые диоды 6 и 8 и диод 17 на конденсатор 11 фильтра и нагрузку

15, подключенную к выводу 13. При одинаковых емкостях конденсаторов

7 напряжение на нагрузке приблизи20 тельно равно У /и.

На интервале времени Т /2, Т) ключ 21 закрывается, а ключ 18 открывается, и в преобразовании уровня напряжения U> участвуют и конден25 саторов делителя 5 и N конденсато ров делителя 19, которые заряжаются при последовательном включении через ключ 4 и зарядные диоды 9 и

20, а разряжаются через свои разрядные диоды 6 и 8 и ключи 10 и 18 на конденсатор 12 и нагрузку 16, подключенную к выходному выводу 14.

Напряжение на нагрузке 16 при одинаковых емкостях всех конденсаторов приблизительно равно U

Неуправляемый диод 17 при этом

-закрыт обратным напряжением

1166242

1166242

Составитель Е. Мельникова

Техред,O.Ващишина Корректор И. Эрдейн

Редактор В. Данко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 43!9/50 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5