Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников электропитания. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей . Устройство содержит включенную между входным 4 и выходным 2 выводами цепь из последовательно соединенных дросселя 6 и регулирующего элемента . Между выходным 2 и общим 3 выводами включен сглаживающий конденсатор 1. Регулирующий элемент выполнен по мостовой схеме, в противоположные стороны которой включены диоды 7,8 и управляемые ключи 9,10. Между общими точками соединения ключа 9 с диодом 8 и ключа 10 с диодом 7 включен конденсатор 11. Указанное выполнение устройства позволяет изменять режим работы дросселя 6 в процессе передачи энергии от источника в нагрузку . Путем формирования на дросселе 6 напряжения, имеющего форму, характеризукщуюся пятикратным увеличением частоты основной гармоники и существенным снижением амплитуды, снижаются пульсации тока дросселя 6, При этом обеспечивается снижение величин емкости конденсатора и индуктивности дросселя 6. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 (19) (И) (1) 4 H 02 M 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ К(:КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4056793/24-07 (22) 18.04.86 (46) 29.02.88. Бюл. Н 8 (71) Томский политехнический институт

I им.С.М.Кирова (72) Б.А.Багинский и М.Л.Трубников (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 777782, кл. Н 02 М 1/14, 1979.

Патент США Ф 3825815, кл. Н 02 М 1/12, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ПУЛЬ САЦИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА HA ВЫХОДЕ ВЫПРЯМИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников электропитания. Цель изобретения— улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит включенную между входным 4 и выходным 2 выводами цепь из последовательно соединенных дросселя 6 и регулирующего элемента. Между выходным 2 и общим 3 выводами включен сглаживающий конденсатор 1. Регулирующий элемент выполнен по мостовой схеме, в противоположные стороны которой включены диоды 7,8 и управляемые ключи 9,10. Между общими точками соединения ключа 9 с диодом 8 и ключа 10 с диодом 7 включен конденсатор 11. Указанное выполнение устройства позволяет изменять режим работы дросселя 6 в процессе передачи энергии от источника в нагрузку..Путем формирования на дросселе 6 напряжения, имеющего форму, характеризующуюся пятикратным увеличе= нием частоты основной гармоники и существенным снижением амплитуды, снижаются пульсации тока дросселя 6.

При этом обеспечивается снижение величин емкости конденсатора и индуктивности дросселя 6. 2 ил.

137798

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников электропитания.

Цель изобретения — улучшение массо -габаритных показателей.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2— диаграммы токов и напряжений, иллюст- 10 рируюв(ие работу устройства.

Устройство содержит фильтровый конденсатор 1, включенный между выход,ным 2 и общим 3 выводами для подключе-ния нагрузки. Ко входному выводу 4 и входному выводу 5, являющемуся общим с выводом 3., подключается выходное напряжение выпрямителя. Начало обмотки сглаживающего дросселя 6 соединено с выводом 4. Регулирующий элемент включает диоды 7 и 8 и управляемые ключи 9 и 10, соединенные по мостовой схеме, в которой ключи и диоды включены в противоположные плечи. Выводы конденсатора 11 соединены с катодом диода 7 и анодом диода 8. Анод диода 7 соединен с концом обмотки дросселя 6, а катод диода 8 — с выходным выводом 2. Управляющие выводы ключей 9 и 10 связаны с системой управления 12.

Обозначения, принятые на диаграммах фиг.2: U — входное напряжение, U — среднее значение входного напряжения, U — напряжение, формируемое 35 регулирующим элементом, токи, протекающие через ключи соответственно 9 и 10; U ;I< - напряжение и ток, прикладываемйе к обмотке сглаживающего дросселя1 t,, и,, 40

Т вЂ” интервалы времени, U «„,,U,„—

<м< э оп уровни напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме напряже- 45 ние на обкладках дополнительного конденсатора поддерживается на постоянном уровне U и имеет полярность, укаэанную на фиг.1. Система управления 12 вырабатывает сигналы управления таким образом, что на интервале времени t t « t (входное напряжение максимальное) ключи разомкнуты, на интервалах 0 « t c t,, и

t< c t Т (входное напряжение минимально) замкнуты, а на интервалах й<«Т « tz и йэ« t t+ (входное напряжение близко к выходному) замкнут один из ключей. Лри таком управленни ключами на интервале t t c t э ток дросселя протекает через диоды и конденсатор 11. Конденсатор 11 заряжается. На интервалах 0 t t< и

t c t «Т диоды заперты, ток дросселя протекает через ключи и конденсатор 11, конденсатор разряжается.

На интервалах 0 < t « t rr t

В результате,. регулирующим элементом формируется напряжение Uäe, имеющее форму разнополярных импульсов, равных по амплитуде U« и находящихся в противофазе с переменной составляющей входного напряжения U . Напряжение U

Возможно несколько вариантов реализации системы управления. Выбор конкретной схемы принципиального значения не имеет. Один из вариантов, наболее просто Реализуемый систему управления, следующий. Входное напряжение, либо синхронизирующее напряжение,повторяющее по форме входное, подается йа входы двух компараторов.

Вторые входы компараторов соединены с выходами источника опорных напряжений, вырабатывакицего постоянные напряжения U „,,и U „ (фиг.2). Выходы компараторов через усилители мощности соединены с управляющими выводами ключей. Условием работоспособности устройства является равенство времени заряда t = t - t и времени разряда tp= 2(Т вЂ” t%) конденсатора 11.

Это необходимо для поддержания неизменным уровня U,< . .Для компенсации потерь в конденсаторе интервал t должен быть несколько больше интервала t . Требуемый уровень U задается разйостью Т = с — р. Напряже) ние U„,и длительность интервалов заряда и р а зряда выб ир ают с я, исходя из условия максимальной компенсации переменной составляющей входного напряжения. Это условие, как показывают расчеты, выполняется при U, =

0,35 U и t1 = tp = 0,6Т, где U —

1377981 ир

Составитель А. Кириллов

Техред И.дидык

Корректор А.Ворович

Редактор И.Сегляник

Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 885/52

Производственно-попиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная, 4 амплитудное эначение входного напряжения.

Так как повышение эффективности работы устройства достигается за счет 5 снижения пульсаций тока сглаживающего дросселя, то при заданном значении коэффициента пульсаций могут быть уменьшены как величина емкости фильтрового конденсатора, так и величина индуктивности сглаживающего дросселя.

Формула и з о б р е т е н и н

Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе вы- 15 прямителя, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно выходного напряжения выпрямителя и нагрузки, дроссепь, один конец обмотки которого соединен с входным выводом, первый конденсатор, включенный между выходным и общим выводами и регулирующий элемент, состоящий из двух диодов, двух управляемых ключей и второго конденсатора, один вывод которого соединен с анодом первого диода и выводом первого ключа, а другой — с катодом второго диода и выводом второго ключа, причем анод второго диода и свободные выводы первого ключа и обмотки дросселя соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, катод первого диода и свободный вывод второго ключа подключен к выходному выводу.