Статический удвоитель частоты

 

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УбЛИИ (д) 4 Н 02 М 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j13;" .,,13 НУ г,Р, ;. ;,. 1 А

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3850349/24-07 (22) 06.02.85 (46) 30.07 ° 86. Бюл. Н 28 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) О.П.Новожилов (53) 621.314.26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 653698 кл. Н 02 М 5/-16, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 892620) кл. Н 02 M 5/16 1981..(54) СТАТИЧЕСКИЙ УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к области, ;электроники и может быть использова но в качестве источника колебаний

„„SU„„1248010 А 1 повышенной частоты. Цель изобретения — повышение KIUI и улучшение мас- согабаритных показателей при одновре менном повышении уровня выходного напряжения. Устройство содержит два выпрямительных моста, плечи которых составлены из последовательно соеди ненных транзисторов 1-8 и диодов

9-16 соответственно, трансформаторы

17,18 с первичными обмотками 19,20 и вторичными обмотками 21-28, подклн

1 ченными к управляющим электродамтранзисторов 1-8. К входным зажимам

29-32 выпрямительных мостов подключены источники 33,34, напряжения которых сдвинуты на 90 эл..град.; Одно124801 полярные зажимы 35,36 выпрямительных мостов соединены друг с другом. Одно полярные зажимы 37,38 подключены к нагрузке 39. Цепочки из трацзисторов

40-47 и диодов 48-55 соответственно соединены встречно-параллельно с це-, почками из транзисторов 1-8 и диодов

9-16. К управляющим электродам транзисторов 41-47 подключены вторичные обмотки 56-63 трансформаторов 17,18.

Первичная обмотка 19 подключена к входным зажимам 31,32 второго моста, а первичная обмотка 20 — к входным о зажимам 29,30 первого моста. Обмотки

19,20 питают соответственно транзисторы 1-4, 40-43 и 5-8, 44-47. Введе- ние дополнительных транзисторов 4047, вторичных обмоток 56-63 и указан. ное соединение элементов устройства обеспечивают увеличение действующего значения выходного напряжения эа счет синфаэного сложения напряжений источников 33,34 и совмещение функций трансформаторов питания управляю

I щих цепей транзисторов с функциями преобразователя числа фаэ. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника кблебаний повы" шенной частоты, в частности, для пи-. тания электродвигателей.

Цель изобретения — повышение КЦЦ, улучшение массогабаритных показателей при одновременном повышении уровня

J выходного напряжения.

На фиг.1 изображена схема статического удвоителя частоты; на фиг.2временные диаграммы.

Статический удвоитель частоты содержит два выпрямительных моста, плечи.которых составлены из последовательно соединенных транзисторов 1-8 и полупроводниковых диодов 9-16 соот ветственно, два трансформатора 17 и

18 с одной первичной обмоткой 19 и

20 и четырьмя вторичными обмотками

21-24 и 25-28, подключенными к управляняцим электродам транзисторов 1-8.

К входным зажимам 29-32 выпрямительных мостов подключены два источника

33 и 34, напряжения которых сдвинуты на 90 эл.град.(фиг.2,a) . Одни однополярные зажимы 35 и 36 выпрямительных мостов соединены друг с другом,другие однополярные зажимы 37 и

38 подключены к нагрузке 39. Последовательные цепочки, составленные из транзисторов 40-47 и полупроводнико-. вых диодов 48-55 соответственно, соединены встречно-параллельно с цепочками, составленными из транзисторов

1-8 и полупроводниковых диодов 9-16 срответственно. К управляющим электродам транзисторов 40-47 подключены

5 !

О

30 вторичные обмотки 56-63 трансформаторов 17 и 18. Первичная обмотка 19 трансформатора 17, питающего управляющие цепи транзисторов 1,2,3,4,40, .41,42 и 43 первого моста, подключена к входным зажимам 31 и 32 второго моста. Первичная обмотка 20 трансформатора 18, питающего транзисторы 5 6

7,8,44,45,46 и 47 второго моста, подключена к входным зижимам 29 и 30 первого моста.

Статический удвоитель частоты работает следующим образом.

В течение первого коммутационного цикла (t = О,...,Т/4, где Т вЂ” период входных колебаний) напряжения на об-:: мотках 25,27,56 и 58 меньше нуля (фиг.2,о,В), транзисторы 5,7,40 и 42. находятся в открытом состоянии. Через нагрузку 39 протекает ток по следую-. щей цепи: источник 33 — зажим 30— транзистор 42 — диод 50 — зажим 37 нагрузка 39 — зажим 38 — транзистор

7 — диод 15 — зажим 31 — источник

34 — зажим 32 — транзистор 5 — диод:

13 — зажим 36 — зажим 35 — транзистор

40 — диод 48 — зажим 29 — источник

33. При этом напряжение на нагрузке

39 (фиг.2,1:) равно сумме напряжений источников 33 и 34, так как они включены согласно. Несмотря на то, что на базы транзисторов 1,3,44 и 46 с обмоток 21,23,60 и 62 поступает отрицательное напряжение (фиг.2,Б,L) указанные транэиторы закрыты, так как на их эмиттеры подается отрицательное напряжение. В течение второго цикла (с = Т/4,..., Т/2) в открытом з 12480 состоянии находятся транзисторы 2,4, 44 и 46. Через нагрузку 39 протекает ток в другом направлении по цепи: источник 33 — зажим 30 — транзистор 2— диод 10 — зажим 35 — зажим 36 транзистор 44 — диод 52 — зажим 32 — источник 34 — зажим 31 — транзистор

46 — диод 54 — зажим 38 — нагрузка

39 вЂ,зажим 37 — транзистор 4 — диод

12 . — зажим 29 — источник 33. В этой 10 цепи источники 33 и 34 включены встречно, однако напряжение на них имеет различную полярность, в связи с чем напряжения на нагрузке 39 бу дут складываться арифметически (фиг.2, t). Процессы в другие коммутационные циклы протекают аналогично описанным.

Таким образом, за счет синфазного сложения напряжений источников 2О

33 и 34, подключаемых с помощью диодно-транзисторных ключей к нагрузке

39, действующее значение выходного напряжения повышается.., Обычно в качестве двух источников, 25 напряжения которых сдвинуты на

90 эл.град., применяют преобразователи числа фаз трехфазной сети переменного напряжения, выполненные на трансформаторах. Использование предлага- ЗО емого статического удвоителя частоты в этом случае позволяет повысить

КПД и совместить функции трансформаторов питания управляющих цепей транзисторов с функциями. преобразователя числа фаз.

Формула изобретения

Статический удвоитель частоты, со- 40 держащий два выпрямительных моста, 1 каждое плечо которых состоит из последовательно соединенных транзистора

10 4 и полупроводникового диода, два трансформатора с одной первичной и четырьмя вторичными обмотками, восемь дополнительных полупроводниковых диодов, каждый из которых катодом подключен к эмиттеру одного из транзисто-. ров соответствующего моста, а также две пары входных и одну пару выходных выводов, причем первичная обмотка каждого трансформатора подключена к одной из соответствующих пар входных выводов для подключения двух источников питания, напряжения которых сдвинуты друг относительно друга на

90 эл.град., каждая вторичная обмотка включена в цепь управления одного из транзисторов соответствующего выпрямительного моста, одни из одно,полярных выходных зажимов выпрямитель" ных мостов соединены между собой, а каждый из других однополярных выходных зажимов этих мостов соединен с одним из выходных выводов, о т л и. ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД, улучшения массогабаритных показателей при одновременном повышении уровня выходного напряже- ния, каждое плечо выпрямительных мостов снабжено дополнительным транзистором, эмиттером соединенным с катодом диода этого плеча, а коллектором — с анодом дополнительного диода, подключенного к этому плечу, каждый трансформатор снабжен четырьмя дополнительньии вторичными обмоткамИ, каждая из которых включена в цепь управления одного из дополнительных транзисторов соответствующего выпрямительного моста, причем первичная обмотка каждого трансформатора, питающего управляющие цепи всех транзисторов одного моста, подключена к входным зажимам другого моста.

Составитель Л,Устинкина

Редактор. А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4138/56 !

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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