Преобразователь постоянного тока в постоянный

 

О П И С А Н И Е 728200

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 I ) Дополнительное к а вт. с вид-ву (22) За в е о 28,07,75 (21) 2164856/24-07 (51) Щ. Кл.

2 с присоединением заявки №Н 02 М 3/08

Гаеудерстеенный камитет, СССР (23) Приоритет до делан иэебретеиий и аткрытнй

Опубликовано 15,04 80. Бюллетень ¹14 (5З) УДК 621 316.722 (088.8) Дата опубликования описания 18.04.80 (72) Авторы изобретения

А. И. Апуховский и В. А. Крутилин

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В ПОСТО ННый

Изобретение относится к области пре образовательной техники и может быть использовано в выходных цепях источников пульсирующего постоянного тока, в частности вьптрямителей.

Известны преобразователи постоянного тока в постоянный, служащие для связи нагрузок, потребляющих постоянный ток, с источниками пульсирующего постоянного тока, состоящие из включенных

10 параллельно источнику резонансных Сфильтров (l j .

Известны также преобразователи, состоящие из индуктивности, включенной последовательно с нагрузкой, емкости, шун15 тирующей нагрузку, и вспомогательного диода, включенного параллельно источнику и имеющего проводящее направление, обратное направлению тока (21 . .Основное назначение таких устройств -эт не допустить в нагрузку переменную составляющую выходного тока источника. В этом случае энергия переменной состав ляющей не используется в нагрузке, а,накапливаясь в магнитном и электрическом полях индуктивностей и емкостей, возвращается обратно в источник, При этом, несмотря на то, что преобразователь, используемый в качестве связи, со вспомогательным диодом позволяет иопользовать в нагрузке часть энергии, накопленной в индуктивности, требуется использование индуктивности большой типовой мощности, так как по ней протекает весь ток нагрузки, Прототипом предлагаемого преобразователя является преобразователь постоянного тока в постоянный, содержащий .конденсатор и включенную между одними из однополярных входным и выходным выводами цепочку, состоящую из двух вентилей и индуктивного элемента,,причем первый вентиль включен в прямом направлении последовательно с индуктивным элементом, а второй включен в том же направлении между свободными выводами индуктивного элемента и первого вентиля (31, 728200

Этот преобразователь имеет низкий КПД и значительную величину установленной мощности.

Целью изобретения является уменьше ние yc ÉÃíáâëåííîé мощностй и йовышение 5

КПД преобразователя, Пель достигается твм, что в преоб- разователь постоянного тока в постоянный, оодержащий конденсатор и включен"= -йую между оЬнйми из одяополярных входньм и выходным выводами цепочку, состоящую из двух вентилей и индуктивного алемента, причем первый вентиль вкл очен в прямом направлении последовательно с. индуктивным элементом, а второй включен в том же направлении между сво-, боднымй выводами индуктивного элемента и первого вентиля, введены аналогич ная дополнительная цепочка, включенная между другими однополярными входным и выходным выводами, и дополнительный конденсатор. Причем основной конденсатор включен между точкой соединения ин-, дуктивного элемента с первым вентилем основной цепочки и концсы индуктивного элемента дополнительной цепочки, а дополйительный конденсатор включен между точкой соединения индуктивного элемента с первым вентилем дополнительной цепоч ки и началом индуктивного элемента основной цепочки, На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя, Преобразователь содержит индуктйвные алементы 1 и 2 с последовательно подкль45 чвнными к ним вентилями 3 и 4, которые

"составляют с сопротивлением нагрузки 5 последовательную цепь. G6a индуктивных элемента с подключенными к ним вентилями зашунтированы вентилями 6 и 7 со

40 ответственно. При атом все четыре вентиля имеют проводящее направление, -со- . ... ответствующее направлению тока, Начала н и концы к обмоток индуктивных алемен тов связаны определенНым образом через конденсаторы 8 и 9. . Если учесть, что} схема преобразова:теля поСтоинного тока в постоянный сим метрична, то при подаче от источника пи

Ы гания на входные выводы .преобразователя строго постоянного напряжения 0 вход ной ток 1н поступает в нагрузку по параллельным цепям: по цепи с последова тельно соединенными йндуктивнйм але-

55 ментом 1 и вентилем 3 и по цепи с вен тилем 6 и возвращается в источник по параллельной цепи: индуктивный элемент

2, вентиль 4 и вентиль 7.

При наличии переменной составляющеи почти весь ток источника в}положительный полупериод переменной составляющей замыкается по цепи: вентиль 6, нагрузка

5, вентиль 7, так как увеличение потен циалов на анодах вентилей 3 и 4 приводит их к запиранию, и лишь незначительная часть переменной составляющей (при конечном значении индуктивных элементов

1 и 2) протекает по двум параллельным цепям: индуктивный алемент 1 - конденсатор 8 и конденсатор 9 - индуктивный элемент 2.

Так как в момент запирания вентилей .3 и 4 ток s индуктивном элементе скачком не изменяется, то накопленная в индуктивных элементах энергия подзаряжает конденсаторы4 В тот момент, когда напря ,жение нв источнике питания становится меньше напряжения на конденсаторах, вентили 3 и 4 открываются. Ток, текущий через вентили 6 и 7, уменьшается и ток в нагрузке 1 И поддерживается за счет, энергии, накопленной в электрическом и магнитном полях двух параллельных контуров: индуктивный элемент 2 - конденсатор 8 и конденсатор 9 - индуктивный элемент 1, скоммутированных с помощью вентилей 3 и 4 на нагрузку 5, В момент запирания вентилей 6 и 7 (что соответствует отрицательному полу п ериоду переменной составляющей) ток переменной составшцощей инвертируется о на 180 и по цепочке: конденсатор 8вентиль 3 - нагрузка 5 - вентиль 4 -, конденсатор 9 замыкается на цепь нагрузки, Благодаря этому в нагрузке вы« деляется мощность больше, чем в случае подключения ее непосредственно к выходу источника или с помощью сглаживающих индуктивностей.

Ф ормула изобретения

Преобразователь постоянного тока в постоянный, содержащий конденсатор и включенную между одними из однополярных входным и выходнь1м выводами це-. почку, состоящую из двух вентилей и индуктивного" элемвйта, причем первый вен- тиль включен в прямом направлении последовательно с индуктивным элементом, а второй включен в том же направлении между свободными выводами индуктивно,го элемента и первого вентиля, о т л ичающийся твм,что, сцелью уменьшения установленной мошности и

1

Составитель à. стиикина

Редактор Т, Юрчикова Техред Ж. Кастелевич Корректор И. Муска

Заказ 1149/51 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,. 4

5 7282 повышения КПД, в него введены аналогичная дополнительная цепочка, включен- ная между другими однополярными входным и выходным выводами, и дополни тельный конденсатор, причем основной конденсатор включен между точкой соединения индуктивного алемента с пер вым вентилем основной цепочки и концом индуугивного алемента дополнительной цепочки, а дополнительный конденсатор tO включен между точкой соединения индуктивного алемента с первым вентилем

Э дополнительной цепочки и началом индуктивного алементй о йовной цепочки, Источники информации, принятые во внимание при акспертиэе

1. Жежеленко И. В. Высшие гармоники в -системах алектроснабжения промпреаприятий, М., 1974 с. 138.

2. Лукас 10. Х. Схемы на полупроводниковых диодах, М., 1972; с. 61.

3. Авторское свидетельство СССР ,% 242982, кл. Н 02 P 13/16, опубл. 1969.