Устройство для сглаживанияпульсаций напряжения

 

Союз Советскик

Сецкалнстнческмк

Реслублкк

813615

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ау(22) Заявлено 030479 (21) 2744343/24-07 с лрисоединеннем заявки М— (51)М. Кл з

Н 02 М 1/14

Гееударственный кемнтет

СССР но делам нзебретення н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.03,81. Бюллетень И9 10

Дата опубликования описания 170381 (53) УДК 621. 316. 93 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Герасимов и Л. T. Сапега (71) Заявитель (54) уСТРОйствО дЛя СГЛАЖивАнИЯ пУльСАЦий

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.

Большие пульсации напряжений на выходах источников питания вызывают неустойчивую работу аппаратуры, а при больших амплитудах пульсаций на выходах высоковольтных источников питания ЭЛТ имеет место низкое качество отображаемой информации, снижение точности, изменение яркости, размытие изображений.

Известно устройство, содержащее два двухполупериодных выпрямителя и трансформатор, ко вторичной обмотке которого непосредственно подключен первый выпрямитель, к дополнительной вторичной обмотке трансформатора через конденсатор подключен второй выпрямитель, выходы двух выпрямителей соединены с фильтрующим конденсатором. В этом устройстве за счет конденсатора в цепи питания одного из выпрямителей обеспечивается сдвиг фазы напряжения на четверть .волны относительно сетевого напряжения. Амплитуда пульсаций на выходе этого устройства уменьшается незначительно, так как при таком сдвиге фазы в момент равенства нулю на выходе одного выпрямителя напряжение на выходе другого выпрямителя достигает амплитудного значения, что приводит и искажению форьаа синусоидального напряжения за счет сложения амплитуд, появляются гармоники высших порядков, при этом гармоническая составляющая одной частоты будет сохраняться, однако уменьшиться ее амплитуда. Следовательно, для получения малой амплитуды пульсаций необходимо использовать фильтрующий конденсатор большой емкости, незначительно отличаt5 ющийся по величине по сравнению с тем который нужно бы было применить в случае использования одного выпрямителя (1).

Недостатком этого устройства яв20 ляется ограниченная область применения. Оно не может быть использовано в высоковольтных источниках питания, так как работа устройства обеспечивается только при поступлении на пер2з .ричную обмотку трансформатора синусокдального напряжения определенной частоты.

Известно также устройство, содер жащее источник постоянного напряжения

30 дроссель, две секции вторичной об813615 мотки трансформатора, усилитель, выходами связанный со вторичной обмоткой трансформатора, и фильтрующий конденсатор 2).

Недостатком этого устройства также является узкая область пРименения. 5

Нецелесообразно использование его в высоковольтных источниках пита.ния.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сглаживания пульсаций напряжения, содержащее выполненный в виде выпрямителя, подклю ченного ко вторичной обмотке входного трансформатора, источник постоянного тока, первый выход которого подключен к первому выходному выводу непосредственно, а второй его выход — ко второму выходному выводу через вторичную обмотку компенсирующего трансформатора, один конец первичной обмотки которого соединен с выходом усилителя

Г3) . 20

Недостатком данного устройства также является ограниченная область применения. Оно не может быть использовано в высоковольтных источниках питания. Через первичную обмотку ком- )$ пенсирующего трансформатора в таком устройстве протекают переменная и постоянная составляющие тока и ее невозможно изолировать от схемы усилителя с помощью конденсаторов. Если первичную обмотку не изолировать, она будет находиться под потенциалом от единиц до десятков вольт, а вторичная обмотка — под потенциалом от единиц до десятков киловольт, что может привести к пробою между обмотками и выходу из строя усилителя. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подключенным 40 к дополнительной вторичной обмотке входного трансформатора дополнительным источником постоянного тока, первый выход которого подключен ко второму выходу первого источника, сое- 45 диненному со вторым входом усилителя, первый вход которого подключен ко второму выходу первого источника, а другой конец первичной обмотки компенсирующего трансформатора соединен со вторым выходным выводом.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трансформатор

1, источники 2 и 3 постоянного тока, усилитель 4, цепь нагрузки, состоящую иэ сопротивления 5 и конденсатора б, компенсирующий трансформатор 7.

Трансформатор 1 содержит первичную

Обмотку 8, вторичную обмотку 9 и дополнительную вторичную обмотку 10. 50

Источник 2 постоянного тока может быть регулируемым или нерегулируемым выпрямителем. Источйик 3 постоянного тока предназначен для питания усилителя 4. Этот источник в одном из вариантов исполнения содержит диод 11 и конденсатор 12. Усилитель

4 может быть выполнен в виде эмиттерного повторителя, который содержит резисторы 13,14 и 15, конденсатор 16 и транзистор 17. Резисторы

13 и 14 образуют делитель, задающий напряжение смещения на базе транзистора 17 через резистор 15, который служит одновременно для регулирования амплитуды пульсаций, поступающих через конденсатор 16 с выхода источник

2 постоянного тока. В эмиттер транзистора 17 включена первичная обмотка 18 компенсирующего трансформатора

7. Вторичная обмотка 19 этого трансформатора одним концом. связана с цепью нагрузки и первичной обмоткой

18, вторым концом — с выходом источника 2 постоянного тока. Обмотки 18 и 19 включаются встречно. Поскольку транзистор 17 в данной схеме является стабилизатором тока, нет необходимости предъявлять.жесткие требования к пульсациям напряжения на выходе источника 3 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

На первичную обмотку Б трансформатора 1 подается переменное напряжение. На вторичных обмотках 9 и 10 наводятся переменные напряжения, амплитуды которых пропорциональны выбранным коэффициентам трансформации.

Например, для получения высоковольтного напряжения обмотка 9 является повышающей. В обмотке 10 должно наводиться напряжение, необходимое для питания усилителя 4. Источники 2 и 3 постоянного тока обеспечивают преобразование переменных напряжений, поступающих на их входы с обмоток 9 и

10 соответственно в постоянные напряжения. eHHe c выхода источника

2 постоянного тока с остаточными пуль сациями подается через обмотку 19 компенсирующего трансформатора 7 в цепь нагрузки, состоящей из сопротивления

5 и конденсатора б. Одновременно напряжение пульсаций с выхода источника

2 постоянного тока поступает на вход усилителя 4 и через конденсатор 16 и резистор 15 на базу транзистора 17.

Напряжение пульсаций вырывает протекание переменного тока через транзистор 17 и обмотку 18 компенсирующеro трансформатора 7, который поступит в цепь нагрузки в противофазе с напряжением пульсаций источника 2 постоянного тока. Величина и форма этого напряжения регулируются по переменному току резисторами 14 и 15 таким образом, чтобы переменная составляющая напряжения на нагрузке была близ— ка к нулю при любых частотах и величинах переменных составляющих источника 2.

При увеличении какой-либо при ине величины или формы пульсирующегo нап813615

Формула изобретения

Составитель И. Жеребина

Техред Н. Ковалева Корректор М. лароши

Редактор Ю. Петрушко

Заказ 789/71 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 >илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ряжения на выходе источника 2 постоянного тока автоматически изменяется величина или форма напряжения во вторичной обмотке 18 компенсирующего трансформатора 7 и возвращает уровень пульсаций напряжения на нагрузке -к прежней величине, близкой к нулю. При этом конденсатор 6 в цепи нагрузки может иметь небольшую емкость или совсем отсутствовать.

Предлагаемое устройство по сравне» о нию с известным обеспечивает расширение области применения в связи с тем, что оно может подавлять напряжения пульсаций как в низковольтных так и в высоковольтных источниках питания. Это объясняется тем, что 15 нулевая шина источника 3 постоянного тока, предназначенного для питания усилителя 4, подключена к выходу источника 2 постоянного тока и находится под выходным потенциалом этого 2О источника. В результате этого обмотки 18 и 19 компенсирующего трансформатора 7 находятся под одним и тем же потенциалом. В случае, когда источник 2 постоянного тока высоковольт-д ный, источник 3 питания и усилитель

4 будут находиться под высоким потенциалом относительно корпуса, они не требуют применения специальных элементов, рассчитанных на высокое напряжение, так как максимальная разность потенциалов, прилагаемых к любому из элементов источника 3 и усилителя 4, не будет превышать величины выходного напряжения источника 3.

Следовательно, все элементы усилителя 4 будут иметь незначительные габариты. устройство для сглаживания пульсаций напряжения, содержащее выполненный в виде выпрямителя, подключенного ко вторичной обмотке входного трансформатора, источник постоянного тока, первый выход которого подключен к первому выходному выводу непосредственно, а второй его выход ко второму выходному выводу через вторичную обмотку компенсирующего трансформатора, один конец первичной обмотки которого соединен с выходом усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, оно снабжено подключенным к дополнительной вторичной обмотке входного трансформатора дополнительным источником постоянного тока, первый выход которого подключен ко второму выходу первого источника, соединенному со вторым входом усилителя, первый вход которого подключен ко второму выходу первого источника, а другой конец первичной обмотки компенсирующего трансформатора соединен со вторым выходным выводом, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 340039, кл. Н 02 М 7/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 574828, кл. H 02 M 1/14, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 547940, кл. Н 02 M 1/14, 1976.