Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Устройство срдержит входной 2, выходной 3 и общий 5 выводы для подключения выхода выпрямителя и нагрузки, RC-цепочку из парал Z - / лельно включенных резистора 11 и конденсатора 10, дросселя 1,12,управляемые ключи 6,8,9, конденсаторы 4,7,13 и блок управления ключами, состоящий из широтно-импульсного модулятора 14, инвертора 15 и конденсатора 16. Конденсатор 13 включен между выводами 3,5.Дроссель 1 включен между вьшодами 2,3 и соединен с дросселем 12, свободный вывод которого подключен к RC-цепочке.Между свободным выводом RC-цепочки и общим выводом 5 включены две цепи,состоящие: первая из ключа 9 и конденсатора 4, а вторая - из конденсатора 7 и ключа 6. Параллельно цепи из ключа 9 и конденсатора 7 включен ключ 8. Выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей 6,8,9. Дополнительно введенный конденсатор 4, а также конденсатор .7 и полностью управляемые ключи 6,8,9 образуют регулирующий орган. Конденсаторы 7 и 4 имеют одинаковую емкость , Использование в устройстве kn IsD 4 4i М сл со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

gg4 Н 02 М 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3695464/24-07 (22) 27.01.84 (46) 15.07.86. Бюл. У 26 (71) Институт термофизики и электрофизики АН ЭССР (72) В.В.Сарв, Ю.Э.Сооярв и А.М.Туйск (53) 621.314.5(088.8) (56) Патент США В 4247888, кл. Н 02 М 1/14, 1981..

Патент США В 3825814, кл. Н 02 М 1/12, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ПУЛЬСАЦИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ВЫХОДЕ

ВЫПРЯМИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит входной 2, выходной 3 и общий 5 выводы для подключения выхода выпрямителя и нагрузки, RC-цепочку из парал1

„„Я0„„1244759 A 1 лельно включенных резистора 1! и конденсатора 10, дросселя 1,12,управляемые ключи 6,8,9, конденсаторы

4,7, 13 и блок управления ключами, состоящий из широтно-импульсного модулятора 14, инвертора 15 и конденсатора 16. Конденсатор 13 включен между выводами 3,5.Дроссель 1 включен между выводами 2,3 и соединен с дросселем 12, свободный вывод которого подключен к RC-цепочке.N y свободным выводом RC-цепочки и общим выводом 5 включены две цепи,состоящие: первая иэ ключа 9 и конденсатора 4, а вторая — иэ конденсатора

7 и ключа 6. Параллельно цепи из ключа 9 и конденсатора 7 включен ключ 8. Выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей

6,8,9. Дополнительно введенный конденсатор 4, а также конденсатор,7 и полностью управляемые ключи 6,8,9 образуют регулирующий орган. Кондея. саторы 7 и 4 имеют одинаковую емкость. Использование в устройстве

1244759 указанного регулирующего органа позволяет осуществить полное сглаживание пульсаций напряжения на нагрузке за счет того, что вся переменная составляющая входного напряжения падает на сглаживающий дроссель 1 и ток дросселя замыкается через регу1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

На чертеже представлена схема устройства для ослабления пульсаций постоянного тока на выкоде выпрямителя.

Устройство содержит сглаживающий дроссель 1, включенный между входным

2 и выходным 3 выводами. Первая обкладка конденсатора 4 подключена к общему выводу 5 и через полностью управляемый ключ 6 — к первой обкладке конденсатора 7.

Вторая обкладка конденсатора 4 соединена через полностью управляемые ключи 8,9 с первой и второй обкладками конденсатора 7 соответственно.

Вторая обкладка конденсатора 7 сое» динена через параллельную цепь из конденсатора 10 и резистора 11 с началом обмотки сглаживающего дросселя 12, конец обмотки которого соединен с выходным выводом 3. Между выходньм выводом 3 и общим выводом 5 включен конденсатор 13, который совместно с дросселем 12 образует фильтр для подавления высокочастотных пульсаций переключения конденсаторов 4 и

7. Блок управления ключами содержит широтно-импульсный модулятор 14,инвертор 15 и конденсатор 16. Выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей 6,8,9, а вход — с выводами 3,5 для подключения нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Если входное напряжение Ю = П +

+ Пщ sin cot, где П - постоянная лирующий орган так,что переменная составляющая на конденсаторах равна нулю. Поскольку в устройстве создаются малые высокочастотные пульсации, дроссель 12 и конденсатор 13 имеют незначительные габариты

1 ил.. составляющая входного напряжения, а

Uqsin cot — переменная составляющая входного напряжения, тогда для полного сглаживания напряжения нагрузки вся переменная составляющая входного напряжения должна падать на сглаживающий дроссель 1. В этом случае. ток сглаживающего дросселя 1 должен быть равен

10 где R — сопротивление нагрузки;

- индуктивность дросселя 1

Ф и этот ток должен замыкаться через регулирующий элемент так, чтобы переменная составляющая напряжения на конденсаторах равнялась нулю. Это

20,,требование выполняется при условии изменения емкости конденсаторов по закону

Для этого регулирующий элемент включает два конденсатора 4 и 7 с одинаковой емкостью и полностью управляемые ключи 6,8 и 9. Импульсы для от30 п ключей 6 и 9 подаются одновременно, а импульсы для управления ключом 8 — через инвертор 15.Так, при замкнутых ключах 6 и 9 ключ 8 разомкнут и конденсаторы 4 и 7 включены параллельно, а суммарная емкость .конденсатора регулирующего элемента равна 2С, где С вЂ” емкость одного конденсатора. При замкнутом ключе 8 и разомкнутых ключах 6 и

9 конденсаторы 4 и 7 включены последовательно и емкость конденсаторов регулирующего элемента равна С/2.

Изменяя скважность импульсов управления ключами от 0 до 1 высокочастот44759

4 значительно меньшие габариты, так как высокочастотные пульоации в дан3 ном устройстве В pcs мень ше, где — скважность импульсов управления ключами.

10 с = — — (ъ)

8 Urn

Uðи) (Высокочастотный дроссель 1 2 и конденсатор 13 образуют LC — фильтр для подавления напряжения высокочас- 15 тотной широтно-импульсной модуляции, возникающего на регулирующеи элементе.

При скважности импульсов q = 1/2 напряжение на регулирующем элементе 20 в одном полупериоде (конденсаторы

4 и 7 соединены параллельно) составляет 2U /3, а в другом полупериоде, когда конденсаторы соединены последовательно — 4UO/3. Для уменьшения 25

J напряжения на регулирующем элементе при сглаживании относительно высокого напряжения последовательно с регулирующим элементом включена параллельная цепь иэ резистора 11 и кон- 30 денсатора 10. При этом уменьшается диапазон изменения суимарной емкости, так как относительно постоянная составляющая емкость увеличивается.

Резистор 11 включен в схему для под- З питки регулирующего элемента энергией постоянного тока, необходимой для компенсации потерь на ключах; для компенсации потерь из-эа неравенства емкостей конденсаторов 4 и 7 и ком- 40 пенсации энергии, отдаваемой на нагрузку на частоте модуляции.LC— фильтр для подавления напряжения укаэанной модуляции, состоящий из дросселя 12 и конденсатора 13, по сравне-4 нию с известными устройствами, имеет

Составитель А.Кириллов

Техред О.Гортвай Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Швыдкая

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3925/56

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

3 !2 ной широтно-импульсной модуляцией, можно изменять среднее значение емкости регулирующего элемента плавно от С/2 до 2С.При этом общая энергия конденсаторов не меняется,что повышает энергетические показатели регулирующего элемента.. Емкость конденсаторев 4 и 7 определяется по формуле

Формула изобретения

Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно выхода выпрямителя и нагрузки, RC-цепочку из параллельно включенных конденсатора и резистора, первый и второй дроссели, одни выводы которых объединены и их общая .точка соединения подключена к выходному . выводу, а их свободные выводы соединены соответственно с входным выводом и одним выводом RC-цепочки, три полностью управляеиых ключа, конденсатор и блок управления, выходы которого соединены .с управляющими выводами ключей, а его вход соединен с выводами для подключения нагрузки, причем один вывод первого ключа соединен . со свободным выводом RC-цепочки, один вывод конденсатора подключен к общей точке соединения одних выводов второго и третьего ключей, свободный вывод второго ключа соединен с общим выводом, а между выводами для подклю чения нагрузки включен второй конденсатор, о т л и ч а ю щ е е с я теи, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, в устройство введен дополнительный конденсатор, один вывод которого соединен с общим ,выводом, а его второй вывод подключен к свободным выводаи первого и третьего ключей, свободный вывод основного конденсатора подключен к общей точке соединения первого ключа и

RC-цепочки.