Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя

 

Изобретение относится к электротехники и может быть использовано в источниках питания постоянным током. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит выпрямитель 1, к выходу которого подключена нагрузка 7, а через диод 3 - конденсатор 2. Встречно-параллельно диоду 3 включен транзистор 4. RC-цепь, состоящая из регулируемого резистора 5 и конденсатора 6, образует элемент задержки начала разряда конденсатора 2. Введение в элемент задержки конденсатора 6 и указанное соединение диода 3 и транзистора 4 обеспечивают переход транзистора 4 в состояние насыщения. В результате этого энергия, накопленная в конденсаторе 2, с меньшими потерями передается в нагрузку 7, повышая при этом на ней среднее значение напряжения. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. Sfi СЛ СЛ 4 00 pt(5. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (504 Н 02 Г1 1 14 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(Д

14

5 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3778689/24-07, 3778690/07, 3851492/07 (22) 10.08.84 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (75) В.Л.Кузьменко (53) 621.372.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 771816, кл. Н 02 M 1/14, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1156207, кл. Н 02 M !/14, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ПУЛЬ-.

САЦИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ВЫХОДЕ

ВЫПРЯМИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехники и может быть использовано в источниках питания постоянным током. Цель изобретения — повышение КПД. Устройство содержит выпрямитель 1, к выходу которого подключена нагрузка 7, а через диод 3— конденсатор 2. Встречно-параллельно диоду 3 включен транзистор 4.

RC-цепь, состоящая из регулируемого резистора 5 и конденсатора 6, образует элемент задержки начала разряда конденсатора 2. Введение в элемент задержки конденсатора 6 и указанное соединение диода 3 и транзистора 4 обеспечивают переход транзистора 4 в состояние насыщения. В результате этого энергия, накопленная в конденсаторе 2, с меньшими потерями передается в нагрузку 7, повышая при этом на ней среднее значение напряжения. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.! 129

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах и в источниках питания постоянным током.

Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг.l представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 и 3— то же, варианты.

Устройство (фиг.l) содержит выпря.митель 1, к выходу которого подключен конденсатор 2 через диод 3, зашунтированный коллекторно-эмиттерным переходом транзистора 4. База транзистора 4 через регулируемый резистор 5 соединена с общим выходным выводом, а через конденсатор 6 — к катоду диода 3, образующему вместе с конденсатором 2 другой выходной вывод для подключения нагрузки. К выходу выпрямителя I подключена нагрузка 7. RC-цепь из регулируемого резистора 5 и конденсатора 6 образует элемент задержки начала разряда конденсатора 2.

Устройство по первому варианту (фиг.2) отличается тем, что коллектор и эмиттер транзистора 4 подключены соответственно к катоду и аноду диода 3, а свободный вывод регулируемого резистора 5 RC-цепи соединен с катодом диода 3.

Устройство по второму варианту (фиг.3) отличается тем, что коллектор и эмиттер транзистора 4 соединены соответственно с катодом и анодом диода 3. Кроме того, в него введены дополнительный конденсатор 8 и дополнительный диод 9. Анод диода 9 соединен с эмиттером транзистора 4, его катод через резистор 5 RC-цепи соединен с базой транзистора 4, а через конденсатор 8 — с общим выходным выводом, Устройство (фиг.l) работает следующим образом.

При появлении на выходе выпрямителя 1 пульсирующего напряжения конденсатор 2 через диод 3 заряжается импульсом напряжения до амплитудного значения. При этом через переход коллектор — база транзистора 4 протекает ток, потребляемый резистором 5, вследствие чего между базой и эмиттером транзистора 4 отсутствует раз.— ность потенциалов, и конденсатор 6 остается незаряженным. При снижении ,величины выходного напряжения выпря5489 2

5

35 мителя l вдоль среза импульса напряжения диод 3 и переход коллектор база транзистора 4 запираются. Это сопровождается зарядом конденсатора

6, пока напряжение на нем не станет достаточным для открывания транзистора 4. Открытый транзистор 4 током через резистор 5 вводится в состояние насыщения,, и это обеспечивает устройству высокий КПД. В течение времени заряда конденсатора 6 до напряжения открывания транзистора 4 нагрузка 7 питается только от выпрямителя 1, а конденсатор 2 не расходует свой заряд,, что эквивалентно некоторому увеличению его емкости. Время заряда конденсатора 6 до напряжения открывания транзистора 4 можно изменять, регулируя величину сопротивления резистора 5. Когда транзистор 4 открывается, конденсатор 2 оказывается подключенным параллельно нагрузке 4 и выходу выпрямителя I. При этом диоцы выпрямителя I запираются и конденсатор 2 разряжается на нагрузку 7, пока напряжение на нем не сравняется с напряжением на выходе выпрямителя

1. В этот момент открывается в прямом направлении переход коллектор — база транзистора 4, разряжается конденсатор 6 и начинается новый цикл работы устройства.

Аналогичным образом работает устройство по фиг.2.

Устройство по фиг.3 работает следующим образом.

Когда на выходе выпрямителя 1 появляется пульсирующее напряжение, конденсатор 2 через диод 3 и конденсатор 8 через диод 9 заряжаются импульсом напряжения:до амплитудного значения. После этого напряжение на выходе выпрямителя 1 начинает снижаться вдоль среза импульса напряжения и на диодах 3 и 9 появляется обратное напряжение. Под действием обратного напряжения на диоде 9 через резистор 5 начинает заряжаться конденсатор 6. Когда напряжение на нем станет таким, что ток базы транзистора 4 соответствует началу линейного участка входной характеристики, транзистор 4 быстро открывается. Это объясняется тем, что с выходом тока базы на линейный участок входной характеристики напряжение на конденсаторе 6 увеличивается в дальнейшем незначительно и, по3 129 этому, большую часть тока через резистор 5 составляет ток базы, обеспечивающий быстрое открывание транзистора 4. При этом конденсатор 2 подключается к нагрузке 7, а диоды выпрямителя 1 запираются. Так как напряжение на нагрузке 7 становится приблизительно равным напряжению на конденсаторе 8, ток через резистор

5 на короткое время почти прекращается. В течение этога времени транзистор 4 открыт в основном за счет разряда конденсатора 6. Но так как конденсатор 2 разряжается значительно быстрее конденсатора 8, то ток через резистор 5 постепенно возрастает и вскоре становится достаточным для перевода транзистора 4 в состояние насыщения. Транзистор 4 находится в нем большую часть времени, в течение которого он открыт, благодаря чему повышается КПД устройства. Когда напряжение на выходе выпрямителя 1 начинает превышать напряжение на конденсаторе 2, он прекращает разряд и начинает заряжаться через диод 3. При этом на диоде 3 появляется прямое напряжение, отпирающее переход база— коллектор транзистора 4, и конденсатор 6 быстро разряжается через этот переход. После разряда конденсатора

6 начинается новый цикл работы устройства.

В случае отсутствия конденсатора

6 весь ток, протекающий через резистор 5, является током базы транзистора 4. Поэтому транзистор 4 начинает приоткрываться сразу, как только напряжение на выходе выпрямителя 1 становится меньше напряжения на конденсаторе 8, При этом конденсатор 2 постепенно разряжается, причем гораздо быстрее конденсатора 8, вследствие чего возрастает обратное напряжение на диоде 9 и, когда под действием этого напряжения ток через резистор 5 становится достаточно большим, транзистор 4 переходит в состояние насыщения, что обеспечивает устройству повышенный КПД. Следующий цикл работы устройства начинается сразу после окончания разряда конденоатора 2. Регулируя величину сопротивления резистора 5, можно регулировать время задержки начала разряда конденсатора

2 при наличии конденсатора 6. В случае отсутствия конденсатора б, регулируя величину сопротивления резистора 5, можно регулировать время на5489

Формула

4 хождения транзистора 4 в активном режиме.

Таким образом, благодаря переходу транзистора 4 в состояние насыщения энергия, накопленная в конденсаторе

2, с меньшими потерями передается в нагрузку 7, что повышает среднее значение напряжения на нагрузке 7. изобретения

1. Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя, содержащее диод, транзистор, конденсатор, подключенный одним концом к общему выводу для подключения нагрузки, а другим — через встречно-параллельно соединенные указанные диод и транзистор — к другому выводу для подключения нагрузки, и элемент задержки начала разряда конденсатора, включающий регулируемый резистор, причем, управляющий вывод транзистора соединен с одним из выводов регулируемого резистора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ения КПД, в элемент задержки дополнительно введен конденсатор, соединенный последовательно с указанным регулируемым резистором, образуя RC-цепь, причем свободный конец этого конденсатора соединен с эмиттером транзистора.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что .коллектор и эмиттер транзистора подключены со ответственно к катоду и аноду диода, а свободный вывод регулируемого резистора RC-цепи соединен с катодом диода.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что коллектор и эмиттер соединены соответственно с анодом и катодом диода, а свободный вывод регулируемого резистора RC-цепи соединен с общим выводом.

4. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что коллектср и эмиттер транзистора подключены соответственно к катоду и аноду диода и введены дополнительный диод и второй дополнительный конденсатор, причем анод дополнительного диода соединен с эмиттером транзистора, а его катод — со свободным выводом регулируемого резистора RC-цепи и через указанный второй дополнительный конденсатор — с общим выводом.

l?95489

Составитель А.Кириллов

Редактор Н,Бобкова Техред Л.Сердюкова. Корректор И.Муска

Заказ 625/60 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

1!3035, Москва, E-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г..ужгород, ул.Проектная, 4