Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания пониженным напряжением. Пель изобретения - повьнпение надежности. Преобразователь содержит подключенный к источнику питания вьтрямитель 1 с конденсатором 4 фильтра на выходе и группы 9 деления напряжения. Вход первой из указанных групп деления напряжения соединен с выходом вьтрямителя 1 через . последовательно соединенные индуктивный элемент 6 и ключевой элемеит 5, а также через дополнительный управляемый ключевой элемент 10. Вход каж- .дой последующей группы деления напряжения соединен с вьпсодом предьщущей группы через аналогичные соединенные последовательно индуктивный и ключевой элементы. На выходе каждой группы деления напряжения, кроме последней , между выходной шиной 17 и точкой соединения индуктивного и ключевого элементов дополнительно включен датчик напряжения 26, соединенный с соответствующим входом дополнительного блока компараторов 27. Выход блока компараторов 27 через усилитель мощности 28 соединен с управляющим входом ключевого элемента 10. Выход преобразователя соединен с нагрузкой 23 через ключевые элементы 19, 20. Регулирование выходного напряжения происходит изменением частоты управляемых ключевых элементов 5, 18, 19, 20. Амплитуде.1 импульсов напряжения, возникщих при перезаряде коидеисаторов групп деления напряжения, сравниваются в блоке компараторов 27. При иарушении коммутации ключевых элементов путем отключения ключевого элемента 10 обеспечивается снижение амплитуды напряжения, после чего с помощью блока компараторов 27 преобразователь приводится в исходное состояиие, т.е. вновь начинается заряд и разряд конденсаторов групп деления напряжения. 1 ип. 21 ё Л оо ю СП О) 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

ÄÄSUÄÄ 1325641

А1 (п 4 Н 02 M 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " :.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3914559/31-07 (22) 25.06.85 (46) 23.07.87. Бюл. У 27 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72) N.È.Бочаров, М.И.Будченко, Ю.Д.Моторыгин и А.Н.Северцев (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 714594, кл. Н 02 М 7/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1 181092, кл. Н 02 М 7/10, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания пониженным напряжением. Цель изобретения— повышение надежности. Преобразователь содержит подключенный к источнику питания выпрямитель 1 с конденсатором

4 фильтра на выходе и группы 9 деления напряжения. Вход первой из указанных групп деления напряжения соединен с выходом выпрямителя 1 через. последовательно соединенные индуктив" ный элемент 6 и ключевой элемент 5, а также через дополнительный управля емый ключевой элемент 10. Вход каж.дой последующей группы деления напряжения соединен с выходом предыдущей группы через аналогичные соединенные последовательно индуктивный и ключевой элементы. На выходе каждой группы деления напряжения, кроме последней, между выходной шиной 17 и точкой соединения индуктивного и ключевого элементов дополнительно включен датчик напряжения 26, соединенный с соответствующим входом дополнительного блока компараторов 27. Выход блока компараторов 27 через усилитель мощности 28 соединен с управляющим входом ключевого элемента 10. Выход преобразователя соединен с нагрузкой

23 через ключевые элементы 19, 20.

Регулирование выходного напряжения происходит изменением частоты управляемых ключевых элементов 5, 18, 19, 20. Амплитуды импульсов напряжения, возникших при переэаряде конденсаторов групп деления напряжения, сравниваются в блоке компараторов 27. При нарушении коммутации ключевых элементов путем отключения ключевого элемента 10 обеспечивается снижение амплитуды напряжения, после чего с помощью блока компараторов 27 преобразователь приводится в исходное состояние, т.е. вновь начинается заряд и разряд конденсаторов групп деления напряжения. 1 ил.

13256

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания пониженным напряжением.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена электрическая схема преобразователя переменного напряжения в постоянное.

Преобразователь содержит выпрямитель 1, входом соединенный с выхоцHbMH выводами 2 H 3 для подключения источника питающего канряжения. К выходу выпрямителя 1 подключен конденсатор фильтра 4. Первый выход выпрямителя 1 через управляемый ключевой элемент 5 и индуктивный элемент 6 соединен выводом 7 с первым входом 8 первой группы 9 деления напряжения, Второй выход выпрямителя 1 через дополнительный управляемый ключевой элемент 10 соединен с вторым входом второй группы 9 деления напряжения.

Группа 9 деления напряжения состоит из параллельно включенных цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вентилей

12 и 13 и конденсатора 14. 11ежду разноименными обкладками конденсаторов ЗО смежных цепочек включен неуправляемый вентиль 15, Объединенные катоды вентилей 12 образуют первую выходную шину 16 группы деления напряжения.

Объединенные аноды вентилей 13 о6разуют вторую выходную шину 17 указанной группы. Преобразователь включает несколько идентичных групп деления напряжения. Первый вход каждой группЫ деления напряжения соединен с rrep- 10 вой выходной шиной предыдущей группы деления напряжения через цепочку из последовательно соединенных индуктивного элемента и управляемого ключевого элемента идентичных элементам 6 и 5. Вторая выходная шина каждой предыдущей группы деления напряжения, кроме предпоследнеи, соединена с вто рым входом последующей группы деления напряжения. 50

Вторая выходная шина предпоследней группы деления напряжения через управляемый ключевой элемент 18 соединена с вторым входом последней группы деления напряжения, выходные шины которой через ключевые элементы

19 и 20 соединены с выходными выводами 21 и 22 для подключения нагрузки

23. Иежду выводами 21 и 22 включен дополнительный конденсатор 24. На выходе каждой группы деления напряже" ния., кроме последней, между второй выходной шикай 17 и точкой соединения 25 индуктивного элемента 6 с управляемым ключевым элементом 5

I включен датчик 26 напряжения, причем в предпоследней группе деления напряжения этот датчик включен после ключевого элемента 18. Выходы всех датчиков напряжений соединены с входами блока 27 компараторов, выход которого через усилитель 28 мощности соединен с управляющим входом ключевого элемента 10.

Преобразователь работает следующим образом.

С помощью управляемых ключевых элементов 5, 18 - 20, работающих поочередно в противофазе, обеспечивает- . ся последовательный заряд синусоидальным током конденсаторов групп деления напряжения и их параллельный разряд на нагрузку. При этом напряжение после каждой группы деления напряжения уменьшается в п раз, где и — число цепочек деления в группе.

Регулирование выходного напряжения происходит изменением частоты управляемых ключевых элементов 5, 18 — 20.

Амплитуды импульсов напряжения, возникающих на датчиках 26 напряжения, при перезаряде конденсаторов 14 групп . деления напряжения, сравниваются в блоке 27 компараторов с пороговым напряжением. При иарушенни коммутации управляемых ключевых элементов одной из групп деления напряжения амплитуда напряжения на входе блока компара"

-,îðîâ превышает пороговое ина выходе блока появляется сигнал, рый после усиления усилителем 28 мощности запирает управляемый ключевой элемент 10.

В результате этого происходит pasprra цепи питания первой группы деления напряжения. Затем происходит снижение амплитуды напряжения ка датчиках 26 напряжения и при достижении нуля блок 27 компараторов возвращается в исходное состояние, а его выходной сигнал, усиленный усилителем мощности 28, отпирает ключевой элемент 10. Вновь начинается заряд и разряд конденсаторов групп деления напряжения. При повторном нарушении коммутации процесс повторяется.

41.Составитель Л. Устинкина

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор М. Бланар

Заказ 3122/53

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13256

Ф о р и у л а и з î 6 р е т е н и я .Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержаший входом соЕдиненный с входными выводами для подключения источника питающего напря-жения выпрямитель, параллельно выходу которого включЕн конденсатор фильтра, управляемые ключевые элементы, индуктивные элементы, дополнительный конденсатор, включенный между выходными вьводами, и группы деления напряжения, состоящие каждая из параллельно соединенных цепочек, число которых равно кратности деления, v каждая из,5 которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и двух неуправляемых вентилей, один из которых катодом подключен к первой из выходных шин группы, а анодом — к одной из обкладок конденсатора, другой анодом подключен к второй выходной шике группы, а катодом — к другой обкладке конденсатора, и дополнительных неуправляемь:х вентилей, каждый из кото- 25 рых включен между разноименными обкладками конденсаторов соответствующих смежных цепочек, причем первый управляющий ключевой элемент одним выводом подключен к первому выходу выпрямителя, а другим вывОдом через один из индуктивных элементов — к первому входу первой группы деления напряжения, один из трех последних управляемых ключевых элементов включен между второй выходной шиной пред- 35 последней группы деления напряжения и вторым входом последней группы деления напряжения, каждая из выходных шин которой через соответствующий один из оставшихся двух последних

40 управляемых ключевых элементов соединена с одним из выходных выводов, второй вход каждой группы деления напряжения, кроме первой и последней, соединен с второй выходной шиной предыдущей группы деления напряжения, каждый из оставшихся управляемых ключевых элементов одним выводом через соответствующий индуктивный элемент соединен с первым входом соответству-. ющей группы деления напряжения, а другим выводом — с первой выходной шиной предыдущей группы деления напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности, введен дополнительный управляемый ключевой элемент, включенный между вторым выходом выпрямителя и вторым входом .первой группы деления напряжения, а также дополнительно введены датчики напряжения, число которых на единицу меньше числа групп деления напряжения, блок компараторов и усилитель мощности, причем каждый из датчиков напряжения, кроме последнего включен на выходе соответствующей группы деления напряжения между общей точкой соединения управляемого ключевого элемента с индуктивным элементом и второй выходной шиной группы, последний датчик напряжения включен на выходе предпоследней группы деления напряжения между общей точкой соединения управляемого ключевого элемента с индуктивным элементом, принадлежащих этой группе, и общей точкой соединения ключевого элемента, включенного во вторую выходную шину укаэанной группы, с вторым входом поспедней грчппы деления напряжения, а выходы всех датчиков напряжения соединены с соответствующими входами блока компараторов, выход которого через усилитель мощности соединен с управляющим входом указанного дополнительного ключевого элемента.