Фазочувствительный выпрямитель

 

0 n V C А Н И E 1 752679

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.10.69 (21) 1376239/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М 1 л з

Н 02М 7!06

Государственный камите (53) УД1 621.314.252 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

H. Н. Беспрозванный (71) Заявитель (54) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Изобретение относится к преобразованию энергии переменного тока в постоянный и может найти применение в системах, где требуется фазочувствительное выпрямление сигналов переменного тока.

Известны фазочувствительные выпрямители однофазных сигналов переменного тока (1). Такие выпрямители имеют высокие пульсации выпрямленного напряжения.

Известны фазочувствительные выпрями- Io тели, содержащие коммутаторные элементы и трансформаторы, вторичные обмотки которых выполнены со средней точкой, их концы подключены к одному входу соответствующего коммутаторного элемента, а I5 средние точки — к первому выходному зажиму, причем другой вывод каждого коммутаторного элемента через формирователь опорного напряжения связан с источником опорного напряжения, а первичные обмот- 20 ки упомянутых трансформаторов связаны с входными зажимами (2).

Известный выпрямитель не обеспечивает низкого уровня пульсаций выходного на- 25 пряжения при однофазном входном напряжении.

Целью изобретения является уменьшение пульсаций выходного напряжения при однофазном входном напряжении, 30

Поставленная цель достигается тем, что выпрямитель снабжен двумя фазовращателями, которые соединяют первичные обмотки трансформаторов с входными зажимами и формирователь опорного напряжения с источником опорного напряжения, а выходы коммуTBTopHblx элементов подключены к второму выходному зажиму.

Структурная схема устройства приведена па фиг. 1; диаграммы напряжений — на фиг. 2.

Выпрямитель содержит фазорасщепители 1, 2 которые могут быть выполнены на

RC-элементах, электромеханических фазовращателях, трансформаторы 3 — 6 с одинаковыми перви шымп и одинаковымн половинами вторичны.;. обмоток, коммутаторные элементы 7 — 14, которые могут быть выполнены как компенсированные транзисторные с выключением, формирователь 15 опорных напряжений, выходные зажимы

16, 17.

Устройство работает следующим образом.

При подаче входного напряжения U,,- на вход фазорасщепителя 1 он преобразует входное напряжение таким образом, что на каждом из выходов получаются равные по амплитуде и пропорциональные входному напряжению сдвинутые по фазе каждое последующее по отношению к предыдущему

752670

Зо

40

60 на угол, в общем случае равный а= — "эл. и град., где и — число каналов двухполуперподного фазочувствительного выпрямленпя Il принимающее значение от 1 до со, этп напря>кеппя поступают на трансформаторы 3 — б, каждый из которых преобразует напря>ке, поданное íà его вход, в два протпвофазных относительно средней точки вторичной обмотке трансформатора напря>ксппя U,„,U," — U;,, U„" . Так как средние точки обмоток трансформаторов соединены между сооой, образуется система 2п-фазных напряжений, соединенных звездой, со сдвигом по фазе между соседними напряжениями па угол R= — эл. град. Затсм и протпвофазпыс напряжения указанной

2п-фазпой системы поступают на коммутаторныс элементы двухполупериодных фазочувствптсльных выпрямителей 7 — 14, число которых равно и. Фазорасщепитель 2 при подаче па его входы опорного напряжения Ug,y преобразует его таким образом, что на каждом выходе получаются равные по амплптудс, но сдвинутые по фазе на т. тол

15, осуществляющего формирование коммутирующих папряжений U, „,, Ь;"„,, — U, „U, „,„, представляющих собой систему и протпвофазных знакопеременных прямоугольных импульсов с длительностью положительных и отрицательных частей, равной — эл. град., и частотой, равной частои те входного и опорного напряжений, причем такую, что напряжение, имеющее одинаковый номер, но отличающееся количеством штрихов, например, U „,„ и U,,„, противофазны, а каждое последующее, например

U., сдвинуто по фазе по отношению к

I<0M.й предыдущему, например U „, „,, на угол и= — — эл. град. Эти коммутирующие и напряжения, подаваемые на коммутирующие элементы 7 — 14, обеспечивают проводимость каждого из них на промежутке — эл. град., причем фаза коммутирующего и напряжения, управляющего проводимостью каждого из двух коммутирующих элементов в каждом канале двухполупериодного фазочувствительного выпрямления, выбирается при настройке такой; что момент времени, соответствующий максимальному значению переменного напряжения, поступающего с полуобмотки трансформаторов 3 — 6, совпадает с временем, соответствующим середине участка напряжения, обеспечивающего проводимость соответствующего коммутирующего элемента при отсутствии фазового сдвига между входным и опорным напряжением. При этом выходное напряжение каждого из п двухполупериодных фазочувствительных выпрямителей имеет максимальное значение. При наличии фазового сдвига между входным и опорным напряжением коммутирующие напряжения обеспечивают проводимость коммутирующих элементов на промежутке — эл, град. и переменного папря>кения, но интегральное значение сигнала переменного тока на участке проводимости зависит от угла сдвига фаз между входным и опорным напряжением. Выходные напряжения каждого из tl каналов двухполупериодного фазочувствительного выпрямления суммируются на выкодных зажимах 1б, 17.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы работы устройства, работающего по предлагаемому способу многоканального двухполупериодного фазочувствительного выпрямления сигналов переменного тока при числе каналов двухполупериодного фазочувствительного выпрямителя, равном двум. Фиг. 2, а изображает временные зависимости в первом канале, а фиг. 2, б— во втором. На фиг. 2, в, 2, г и 2, д изображены временные диаграммы напряжения на нагрузке устройства при угле фазового сдвига между входным и опорным напряг. Д жениями р=О, ср= — и с = — эл. град. соответственно.

Формула изобретения

Фазочувствительный выпрямитель, содержащий коммутаторные элементы и трансформаторы, вторичные обмотки которых выполнены со средней точкой, а их концы подключены к одному входу соответствующего коммутаторного элемента, а средние точки — к первому выходному зажиму, причем другой вход каждого коммутаторного элемента через формирователь опорного напряжения связан с источником опорного напряжения, а первичные обмотки упомянутых трансформаторов связаны с входными зажимами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения при однофазном входном напряжении, он снабжен двумя фазорасщепителями, которые соединяют первичные обмотки трансформаторов с входными зажимами и формирователь опорного напряжения с источником опорного напряжения, а выходы коммутаторных элементов подключены к второму выходному зажиму, Й 2670

Фиг, Г

Фиг. 1

Состави е. .ь Ю.,Черзаяков

Текреп А. !(амьпиникова

Реиактор В. Левитов

Корректор А. Степанова

3 а к а з 1461/12 И 3Д. ¹ 389 Тира:и ) 58 По )иисиос

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР ио .—.ела ивоаретсиий и откр ытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Транзисторные схемы автоматического управления. Проектирование и расчет. М., 6

«Сов, радио», 1967, с. 236, рис. 7.5.

2. Авторское свидетельство СССР № 260733, кл. Н 02М 5/20, 1968, 3. Патент США ¹ 244960,,кл. 321-5, 1948,