Многофазный выпрямитель с умножением напряжения

 

Изобретение предназначено для питания повышенным.пастоянньм напряжением различных нагрузок, критичных к пульсациям напряжения. Цель изобретения - увеличение выходного напряжения и повышение его качества путем снижения коэффициента пульсаций. Выпрямитель содержит m фазных каскадов, подключенных к фазам питающей сети. Каждый каскад состоит из п умножающих цепочек, состоящих каждая из последовательно включенных в прямом направлении первого диода, двух конденсаторов и второго диода. С помощью дополнительных диодов, включенных соответственно в положительные и отрицательные ветви фазных каскадов,осуществляется сложение напряжений на нагрузке. В любой момент времени к нагрузке приложено напряжение двух соединенных последовательно-согласно конденсаторов и напряжение между фазными клеммами соответствующих фаз. Таким образом, суммарное выходное напряжение выпрямителя равно

СоаЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЯЯ)а.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ (21 ) 3813309/24-07 (22) 19.11.84 (46) 15.04.86. Бюл. № 14 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Т.Л. Болюх, В.В. Бочаров, С.Б. Резников, С.В. Смирнов и В.P. Чорба (53) 621.314.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 423228, кл. Н 02 M 7/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1078557, кл. Н 02 M.7/10, 1984. (54) МНОГОФАЗНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С YMH0)KEHHEM НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для питания повышенным.постоянным напряжением различных нагрузок, критичных к пульсациям напряжения.

Цель изобретения — увеличение выходного напряжения и повышение его качества путем снижения коэффициента

„„Я0„„1224928 д др 4 Н 02 М 7/10 пульсаций. Выпрямитель содержит фазных каскадов, подключенных к фазам питающей сети. Каждый каскад состоит из tl умножающих цепочек, состоящих каждая из последовательно включенных в прямом направлении первого диода, двух конденсаторов и второго диода. С помощью дополнительных диодов, включенных соответственно в положительные и отрицательные ветви фазных каскадов,осуществляется сложение напряжений на нагрузке. В любой момент времени к нагрузке приложено напряжение двух соединенных последовательно-согласно конденсаторов и напряжение между фазными клеммами соответствующих фаз. Таким образом, суммарное выходное напряжение выпрямителя равно (2п+1) Ол где U линейное напряжение сети. При этом коэффициент пульсаций может быть уменьшен в любое наперед заданное число раз. 1 ил.

1224928 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных нагрузок,требующих повышенное, по сравнению с питающей сетью, напряжение и критичных к его пульсациям.

Целью изобретения является увеличение выходного напряжения выпрямителя и повышение качества выходного напряжения путем снижения коэффициента пульсаций.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема многофазного выпрямителя с умножением напряжения при числе фаз !Ч = 3.

Выпрямитель содержит гг фазных каскадов, подключенных к соответствующей фазе А, В, С питающей сети, каждый иэ которых включает rj умножающих цепочек, состоящих из последовательно включенных в прямом направлении первого диода 1.1-1. А, двух конденсаторов 2.1-2. 1 и 3.1—

ЗЛ и второго диода 4.1-4. и, допопнительные диоды положительной ветви >-7, катоды которых объединены и подсоединены к положительному выходному выводу, и дополнительные диоды отрицатепьной ветви 8-10, аноды которых обьединены и подсоединены к отрицательному выходному выводу,прича:".1 свободные выводы первого и второгo диодов первых умножающих цепо1:."к каждо«о фазного каскада 1 — 1,4-1 объединены между собой и подключены к одноименной фазе питающей сети, остальные -1 умножающих цепочек каждого фазного каскада подключены параллельно-последовательно таким образом, что свободный вывод первого диода последующей умножающей цепочки подсоединен к точке соединения первого диода и кочденсатора предыдущей, свободный вывод второго диода пос.педующей умножающей цепочки подсоединен к -.î÷êå соединения второго диода и конденсатора, предыду-щей. точка соединения первого дио-. да и конденсатора последней 1 -й умножающей цепочки каждого фазного каскада подключена к свободному вывоцу соответствующего дополнительного диода 5-7 положительной ветви, точка соединения второго диода и конденсатора последней П-й умножавщей цепочки каждого фаэного каскада

-.одключена к свободному выводу соответствующего дополнительного дио20

45 й0

55 да 8-10 отрицательной ветви, умножающие цепочки каждого фазногО каскада объединены в группы по п цепочек, где ГЛ- число фаз питающей сети и фазных каскадов выпрямителя, вывод общей точки соединения конденсаторов ГП -й умножающей цепочки группы каждого фазного каскаца соединен с одноименной фазой питающей сети,, а выводы общей точки соединения конденсаторов остальных m -.1 умножающих цепочек фазногo каскада соединены каждый с одной иэ разноименных фаз питающей сети.

Многофазный выпрямитель с умножением напряжения работает следующим образом.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной клеммы А относительно фазной клеммы В, заряжается в пределе до максимального значения линейного напряжения Uh конденсатор 2-1 фазы А выпрямителя по цепи: фаэная клемма А, диод 1-1, конденсатор 2-1, фазная клемма В.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу- фаэной клеммы В относительно фаэной клеммы

А, аналотичным образам заряжается конденсатор 3- 1 фазы А выпрямителя по цепи: фазная клемма Б, конденсатор 3-1, диод 4-1, фазная клемма В.

Одновременно с зарядкой указанных конденсаторов в эти же моменты времени параллельно заряжается ряд конденсаторов фаз А и В выпрямителя.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу,возникающему на фаэной клемме С относительно фазной клеммы В, заряжается в пределе до 2 Up, конденсатор

3-2 фазы A выпрямителя по цепи: фазная клемма С, конденсатор 3-2, диод 4-2, конденсатор 3-1, на котором уже имеется напряжение 1.1ь соответствующего знака, клемма В.

При изменении потенциалов фазных клемм С и В на обратные аналогичным образом до напряжения 2 Un, заряжается конденса.тор 2-2 фазы А выпрямителя, OpHîâpåèåíío с зарядкой указанных конденсаторов в эти же моменты времени параллельно заряжается ряд конденсаторов фаз В и С выпрямителя.

Б момент времени„ соответствующий полсжи.;ельному потенциалу фазной

122492 а

55 клеммы А относительно фазной клеммы

С, заряжается в пределе до 3 Вк конденсатор 3-3 фазы А выпрямителя по цели: фаза А, конденсатор 3-3, диод

4-3, конденсатор 3-2, на котором уже имеется напряжение 2 Ол соответствующего знака, клемма С.

При изменении потенциалов фазных клемм А и С на обратные аналогичным образом до напряжения 3 Ол заряжается конденсатор 2-3 фазы А выпрямителя.

Одновременно с зарядкой указанных конденсаторов в эти же моменты времени параллельно заряжается ряд конденсаторов фаз А и С выпрямителя.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу, возникающему в g /щ-й раз на фазной клемме А относительно фазной клеммы С, аналогичным образом заряжается в пределе до П -кратного значения Up, конденсатор 3- h фазы А выпрямителя,а при перемене полярности указанных фазных клемм-конденсатор 2- и фазы А выпрямителя.

Аналогичным описанному образом в соответствующие моменты времени происходит зарядка конденсаторов фаз E и С выпрямителя.

Сложение напряжений на выходных клеммах выпрямителя происходит с помощью дополнительных диодов 5 — 10.

Так, например, в момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной клеммы А относительно фазной клеммы В, сложение напряжений происходит по цепи: фазная клемма А, конденсатор 2- 6 фазы А выпрямителя, заряженный в пределе до О Од, дополнительный диод 5, по— ложительная выходная клемма {выходной вывод), отрицательная выходная клемма (выходной вывод), дополнительный диод 9, конденсатор 3-п фазы В выпрямителя, заряженных в пределе до И. 3д фазная клемма В.

Таким образом, в любой момент времени к нагрузке через дополнительные диоды 5-10 приложено напряжение двух соединенных последовательно-согласно конденсаторов, напряжение каждого из которых в пределе равно 0- 0 д и напряжение между фазными клеммами соответствующих фаз. Таким образом суммарное выходное напряжение выпрямителя равно (2n+1) Uq

11ри этом выходное напряжение выпрямителя может быть увеличено, а коэффициент пульсаций уменьшен в любое наперед заданное число раз.

Формула изобретения

Многофазный выпрямитель с умножением напряжения, содержащий фазные каскады, каждый из которых входом соединен с входным выводом для подключения соответствующей фазы питающей сети и включает умножающую цепочку из последовательно соединенных в прямом направлении первого диода, двух конденсаторов и второго диода, а также первый и второй дополнительные диоды, причем катоды первых дополнительных диодов всех фазных каскадов объединены и их общая точка соединения образует один выходной вывод для подключения нагрузки, а другой выходной вывод образован общей точкой соединения анодов вторых дополнительных диодов всех фазных каскадов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения выходного напряжения и повышения его качества путем снижения коэффициента пульсаций,.

0 в каждый из фазных каскадов дополнительно вгедены П вЂ” 1 умножающая цепочка, причем вход каждого фазного каскада образован общей точкой соединения свободных выводов перво- . го и второго диодов первой умножающей цепочки, остальные ц -1 умножаю-. щих цепочек каждого фазного каскада подключены параллельно-последовательно таким образом, что свободный вывод первого диода последующей умножающей цепочки подсоединен к точке соединения первого диода и конденсатора предыдущей, свободный вывод второго диода последующей умножающей цепочки подсоединен к точке соединения второго диода и конденсатора предыдущей, точка соединения первого диода и конденсатора последней г1-й умножающей цепочки каждого фазного каскада подключена к свободному выводу первого дополнительного диода, точка соединения второго диода и конденсатора последней 1 -й умножающей цепочки каждого фазного каскада подключена к свободному выводу второго дополнительного диода, умножаю, щие цепочки каждого фазного каскада объединены в группы по йч цепочек, Составитель Л. Устинкина

Редактор Н, Горват Техред,И.Попович Корректор М. Демчик

Тираж 631 Подп

ЗНИИПИ Государственногс комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква., 6-35, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 195,9/54

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

E 1 где (И- число .фаз питающей сети и фазных каскадов выпрямителя, вывод общей точки соединения конденсаторов й-й умножающей цепочки группы каждого фазного каскада соединен с входFHM выводом для подключения одно928 6 именной фазы питающей сети, а выводы общей точки соединения конденсаторов остальных Al -1 умножающих цепочек фазного каскада соединены каждый с входным выводом для подключения одной из разноименных фаз питающей сети.