Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

О П И С А Н И Е вмовт

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

СОюз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.01.71(21) 1609844/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.01.77,Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 03,05.77 (51) М. Кл.е

Н 02 М 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК 621.314.6 (088.8) А. Г. Николаев, П. E. Конченков, В. В. Булко, В. Ф. Гончаров, А. В. Петухов и С. А. Худяков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к системам питания выпрямленным током как в стационарных условиях, так и на подвижных объектах, а также может быть использовано для питания различной радиоаппаратуры, заряда на- 5 копительных конденсаторов и аккумуляторных батарей.

Известны бестрансформаторные устройства повышения переменного напряжения с использованием индуктивно-емкостных ре- 10 зонансных контуров.

В этих устройствах осуществляется повышение переменного напряжения и обеспечивается регулирование и стабилизация напряжения на нагрузке. В последовательном ин- 15 дуктивно-емкостном контуре, подключенном параллельно выходным клеммам источника переменного тока, при соответствующей его настройке обеспечивается резонансный режим и напряжение на дросселе (конденсато- >о ре) контура превышает напряжение источника.

Поэтому в случае подключения нагрузки параллельно одному из реактивных элементов контура, напряжение на нагрузке может быть повышено до любой требуемой величины. Применение ограничителя амплитуды переменного тока позволяет стабилизировать требуемое значение напряжения на нагрузке.

Управление кобчевым элементом ограничителя амплитуцы осуществляет чувствительный элемент, контролирующий напряжение на емкэстном фильтре нижних частот, либо непосредственно на сопротивлении нагрузки.

Исполнительный орган ограничителя амплитуды включают параллельно выходной диагоьали выпрямителя, а емкость фильтра связывают с нагрузкой через силовой вентиль.

Шунтирование одного из элементов контура сопротивлением нагрузки снижает коэффициент мощности контура. В случае изменения напряжения источника или сопротивления нагрузки ограничитель амплитуды периодически закорачивает один из элементов индуктивно-емкостного контура, что наряду со стабилизацией выходногD напряжения вызывает уменьшение коэффициента мощности контура и всего устройства в целом.

Известны также индуктивно-емкостные резонансные контуры, работающие со сравнительно более высоким значением коэффи544-081 циента мощности, они содержат три и более реактивных элемента, двумя из которых обычно служат линейные дроссели, характеризуемые относительно малыми значениями добротности, чтэ, в свою очередь, вызывает уменьшение к.п.д. таких устройств.

Прототипом предлагаемого устройства является преэбразователь переменного чапряжения в постоянное (Л2), содержащий входHDA индуктивно-емкостной резонансный i0 фильтр, состоящий из двух последовательно соединенных конденсаторов и индуктивного элемента, двухпэлупериодный мостовой выпрямитель, входная диагональ которогэ соединена с первым из входных зажимов не- 15 посредственно, силовой вентиль, катодом подключенный к одному из выходных зажимов, выходной емкостной фильтр и ограничитель амплитуды, состоящий из чувствительного элемента, контролирующего напря- 2э жение на емкости фильтра .и управляемогэ им ключевого элемента, включенногD параллельно выходной диагонали выпрямителя.

Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что второй входной -ажим соединен с входной диагональю выпрямителя через цепочку, образованную конденсаторами входного фильтра,. причем общая точка соединения этих конденсаторов подключена через индуктивный элемент входного фильтра к первому входному зажиму.

Это позволяет улучшить энергетические параметры устройств, т.е. повысить коэффициент мощности и качество напряжения на нагрузке при питании ее выпрямленным то35

KDivl, На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

В устройстве к выходным клеммам источника 1 переменного тока подключен последовательный индуктивно-емкостной резонансный контур 2, дроссель которого одним своим выводом непосредственно, а вторымчерез конденсатор, соединен со входными клеммами двухпол упер и одного м остов ого выпрямителя 3. Клеммы выходной диагонали выпрямителя соединены с конденсатором 4фильтра нижних частот,,включенного параллельно сопротивлению нагрузки 5. В плюсовой цепи питания между выпрямителем 3 и клеммой конденсатора 4 включены силовой вентиль 6, а параллельно выходной диагонали выпрямителя - тиристор 7, уп— равляющий электрод которого соединен с блоком 8, контролирующим напряжение на емкости фильтра и управляющим срабатыванием тиристора ограничителя амплитуды выпрямленного тока. Тиристор ограничивает амплитуду преобразователя 2 через выпря- gp митель 3, он развязан с конденсатэром фильтра, благодаря вентилю 6 и работает на самопогасании.

Устройство работает следующим образом.

Ток источника, ограниченный индуктивноемкэстным преобразователем, выпрямляется и заряжает конденсатор фильтра 4. Сопротивление нагрузки, шунтируя фильтр, подразряжает конденсатор. Подразряд этого конденсатора практически непрерывно вэсполняется за счет его подзаряда выпрямителем. Если напряжение на нагрузке не превышает заданного значения, тиристор 7 заперт.

При достижении на сопротивлении нагруз-. ки (емкэсти фильтра) расчетного значения напряжения, блок 8 подает сигнал на управляющий электрод тиристора 7 и последний, открываясь, через выпрямитель шунтирует .индуктивно-емкэстной кэнт5"р. При этом подзаряд емести фильтра 4 прекращается.

При уменьшении тока источника до нуля тиристор гаснет и в последующем полупериоде подразряд конденсатора возобновляется. Периодическое шунтирование выхода выпрямителя обеспечивает регулирование среднего значения тэка пэдразряда конденсатора, который осуществляет питание нагрузки при закорэченном выпрямителе. Это обеспечивает определенную стабильность среднего значения напряжения на нагрузке, величина которого регулируется изменением настройки порога срабатывания блока 8.

Предложенное устройствэ может быть также использовано для заряда накопительных конденсаторов, периодически разряжаемых во внешнюю цепь и пэдзаряда (заряда) аккумуляторных батарей, работающих в бучере с выпрямителем. Оно обеспечивает экономический заряд накопителей, характеризуется высоким значением коэффициента мощности и содержит минимальное количество необходимых элементов, сохраняя при этом все положительные. cBoHcTBG ранее известных устройств для питания нагрузки выпрямительным тэкэм и для заряда различных накопителей.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной индуктивно-емкостной резонансный фильтр, состоящий из двух последовательно соединенных конденсаторов и .индуктивного элемента, двухполупериодный мостовой выпрямитель, входная диагональ которого соединена с первым из входных зажимов непосредственно, силовой вентиль, катодом подключенный к одному из выходных зажимов, выходной емкостной

544081

Составитель Л. Устинкина

Редактор Л. Сторчевая Техред 3. Фанта Корректор Н. Бугакова

Заказ 831/70 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП " Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 фильтр и ограничитель амплитуды, состоящий из чувствительного элемента, контролирующего напряжение на емкости фильтра и управляемого им ключевого элемента, включенного параллельно выходной диагонали вы- прямителя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения энергетических параметров,- второй входной зажим соединен с входной диагональю выпрямителя через цепочку, образованную конденсаторами входного фильтра, причем общая точка соединения этих конденсаторов подключена через индуктивный элемент входного фильтра к первому входному зажиму.