Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Использование: преобразование переменного напряжения в постоянное для систем вторичного электропитания и А автоматики. Сущность изобретения: емкостной фильтр на выходе сетевого выпрямителя 1 выполнен на шести конденсаторах 2, 4, 7. 8, 9, 10. На определенном интервале времени в середине полупериодэ нагрузка питается непосредственно от сети, а конденсаторы заряжаются в последовательном соединении по три в две цепочки, а именно 2-8-4 и 9-7-10. На остальных интервалах полупериода, когда входное напряжение сети , снижается, диоды выпрямителя 1 запираются , а конденсаторы в параллельном соединении разряжаются на нагрузку. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)3 Н 02 М 1/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4872877/07. (22) 20.07.90 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Грузинский технический университет (72) А. Я. Гамисония (56) Авторское свидетельство СССР

hh 888888008877, кл. G 05 F1/56,,1979.

Патент США М 4499533, кл. Н 02 М 1/14, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Использование: преобразование переменного напряжения в постоянное для систем вторичного электропитания и Ы 1818668 А1 автоматики. Сущность изобретения: емкостной фильтр на выходе сетевого выпрями-, теля 1 выполнен на шести конденсаторах 2, 4, 7. 8, 9. f0. На определенном интервале времени в середине полупериода нагрузка питается непосредственно от сети, а конденсаторы заряжаются в последовательном соединении по три в две цепочки, а именно

2 — 8-4 и 9-7-10. На остальных интервалах полупериода, когда входное напряжение сети, снижается, диоды выпрямителя 1 запираются, а конденсаторы в параллельном соединении разряжаются на нагрузку. 1 з. и. ф-лы, 2 ил.

1818668

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника вторичного питания радиоэлектронных устройств.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение массы и габаритов при работе на одну нагрузку и повышение технологичности изготовления.

На фиг. 1, 2 представлена схема устройства и диаграммы токов и напряжений предлагаемого изобретения, где:

1 — входной однофазный мостовой вы прямитель;

2 — первый конденсатор;

3 — первый диод; .15 . 4 — второй конденсатор;

5 — 6 — соответственно первая и вторая цепочки;

7,8,9,10 — соответственно третий, четвертый, пятый, шестой конденсаторы;

U1, l1, соответственно сетевое напря.жение и сетевой ток;

ic — ток конденсатора;

Uc2. Uc4 Uc7, Uc8, Uc9 Uc10 СаатВЕтСтВЕНно напряжения на первом, втором, ..., шес- 25 том конденсаторах;

0дв — напряжение на выходе устройства;

t — текущая координата времени.

Для осуществления описываемого изо- 30 бретения. предлагается преобразователь переменного напряжения впостоянное,,состоящее из: входного однофазного мостового выпрямителя 1, шести конденсаторов 2, 4, 7, 8, 9, 10, диода 3 и двух цепочек 5 и 6, 35 каждая из которых содержит два согласно последовательно включенные диоды.

Сетевое напряжение 01 выпрямляется в входном однофазном мостовом выпрямителе 1 и подается на конденсаторы по двум 40 цепям: первая цепь: — точка А, первый кон- денсатор 2, четвертый конденсатор 8, вторая цепочка 6, второй конденсатор 4 и точка

В; вторая цепь-точка А, пятый конденсатор

9, первая цепочка 5, последовательно сое- 45 диненные третий и шестой конденсаторы 7 и 10 соответственно, точка В. Все конденсаторы выполнены аднотипичными (одинакового типа), поэтому каждый конденсатор заряжается одинаково до напряжения 50

01m/3; ГдЕ 01 — аМПЛИтудНОЕ ЗНаЧЕНИЕ СЕтевого напряжения (при зарядке три конденсатора в цепи соединены как бы последовательно).

Разрядка конденсаторов идет па трем 55 цепям: первая цепь — точка В, второй конденсатор 4, первый диод 3, первый конденсатор 2, точка А; вторая цепь — точка В, вторая цепочка 6, четвертый конденсатор 8, пятый конденсатор 9, точка А; третья цепь— тачка В, шестой конденсатор 10, третий конденсатор 7, первая цепочка 5, точка А. При разрядке два конденсатора в каждой цепи разрядки соединены кэк бы последовательно, Поэтому напряжение разрядки эквивалентной емкости устройства составляет

0,=201m/3.

В интервале времени t1 — t4 нагрузка, подключенная на выходе преобразователя переменного напряжения в постоянное, питается от сети конденсаторы дозаряжаются до 0»/3, а в интервале времени 11-tв ток прекращается от сети, так как конденсаторы начинают разряжаться на нагрузку. Моменты t1 и t4 определяются по формулам:

1 2, 1 2

t1= — arcsln —; t4= — (и — arcsin — .

3 3

Как видно из диаграммы.(фиг. 2г.), увеличивается интервал протекания тока из сети, уменьшается его пиковое значение, уменьшается действующее значение сетевого тока, что вызывает повышение коэффициента мощности устройства.

Время разрядки конденсаторов t4-t5 уменьшается по сравнению с известными схемами, что дает возможность уменьшить емкость конденсаторов, Эквивалентная емкость преобразователя составляет С=ЗСО/2, где Со — емкость одного конденсатора, Емкость Со выбирается в зависимости от нагрузки.

Преимуществом предлагаемого технического решения является возможность работы схемы на одну нагрузку, что достигается в известном устройстве за счет существенных осложнений схемы. Поэтому предлагаемое устройство позволяет уменьшить массу и габариты преобразователя при работе на одну нагрузку, В целях повышения технологического изготовления преобразователя путем сокращения номенклатуры используемых weментов (унификации) были подобраны конденсаторы однотипными, В другом варианте. можно подобрать и четвертый и второй конденсаторы каждый с емкостью C4=Cr=Co, первый и пятый конденсаторы заменить одним эквивалентом с емкостью С2=2С, последовательное соединение третьего и шестого конденсаторов заменить эквивалентным Cs=CO/2.

Формула изобретения

1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной однофазный мостовой выпрямитель, подключенный выходом к выходным выводам преобразователя, первый из которых соединен с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого через первый диод соединен с первым выводом

1818б68

Составитель A.Ãîìèñ

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор С.Юско, 1

Редактор А. Коляда

Заказ 1940 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 второго конденсатора, подключенного вторым выводом к второму выходному выводу преобразователя, причем первый диод включен в направлении проводимости, встречном по отношению к полярности выходного напряжения преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов при работе на одну нагрузку, введены третий и четвертый конденсаторы и две одинаковых цепочки, каждая из которых состоит из двух согласно последовательно-соединенных диодов, причем первая цепочка включена параллельно первому конденсатору, а вторая параллельно второму конденсатору с направлением проводимости диодов цепочек, согласным с направлением проводимости первого диода, средняя точка первой цепочки через цепь третьего конденсатора соединена с вторым входным выводом преобразователя, а средняя точка второй цепочки через четвертый конденса5 тор соединена с вторым выводом первого конденсатора, 2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления путем сокра10 щения номенклатуры используемых элементов, введены пятый и шестой конденсаторы и все конденсаторы выполнены однотипными, причем пятый конденсатор включен параллельно первому

15 конденсаторы, а шестой конденсатор включен последовательно в цепь третьего конденсатора.