Устройство для питания нагрузкивыпрямленным tokom

 

(i!) 828342

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ»ЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.03.79 (21) 2736621/24-07 (51) М. Кл.а

Н 02М 7/04 с присоединением заявки № (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опублико!тания описания 07.05.81 (53) УДК 621.314.5 (088.8) ко делам изооретений и открв!тий

А. Г. Николаев, В. К. Быстров, Г. Б. Стегаиов и С.. В (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ П ИТАН ИЯ НАГРУЗКИ

ВЫПРЯМЛЕННЫМ ТОКОМ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электротехники, касается преобразования переменного тока источника в постоянный и может быть использовано в преобразовательной технике для питания нагрузки выпрям- 5 ленным сглаженным током.

Простейшее из известных устройств для питания нагрузки выпрямленным током (УПНВТ) от источника переменного тока (ИПТ) представляет собой однофазный !о лучевой выпрямитель, в котором выпрямление тока осуществляется вентилем, кенотроном или полупроводниковым диодом (1).

Это УПНВТ характеризуется большими пульсациями выпрямленного тока, мягкой 15 выходной характеристикой и из-за высокого значения мощности искажений — плохим использованием типовой (габаритной) мощности ИПТ.

Известны также УПНВТ, выход которых 20 зашунтирован емкостью фильтра нижних частот, а ток заряда этой емкости ограничен уменьшающим «волнистость» импульсов тока токоограничивающим линейным дросселем (ТЛД), включенным между вентилем 25 и нагрузкой. Пульсации выпрямленного тока в таких устройствах уменьшаются, что улучшает качество выпрямленного тока (2).

Однако однополупериодное потребление тока ИПТ импульсами малой длительности 30 и малая жесткость внешней характеристики, а также значительная величина мощности искажений и низкое значение коэффициента мощности, обусловленное реактивным— индуктивным характером потребляемого тока, ограничивают область применения этих

УПНВТ.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является устройство, содержащее два входных вывода для соединения с источником переменного тока, два выходных вывода для подключения нагрузки, параллельно которым включен конденсатор, при этом один из выходных выводов нагрузки соединен непосредственно с входным выводом, линейный дроссель с двумя согласно включенными обмотками, имеющими общую точку, два диода, один из которых катодом,подключен к второму выходному выводу, а анодом — к одной из обмоток дросселя (3).

Недостатком этого устройства является его сравнительно мягкая выходная характеристика, что обусловлено включением между источником и нагрузкой дросселя, ограничивающего ток в нагрузке. Кроме того, этот дроссель снижает скорость передачи энергии источника в нагрузку.

Целью изобретения является увеличение жесткости выходной характеристики, 828342

Это достигается тем, что в указанное устройство введен дополнительный диод, катод которого соединен с катодом первого диода, а анод — с вторым входным выводом и катодом второго диода, анод которого подключен к свободному концу второй обмотки дросселя, причем общая точка обмоток дросселя соединена с общей точкой входного и выходного выводов.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство для питания нагрузки выпрямленным током содержит две входные клеммы 1 и 2 для соединения с источником переменного тока, две выходные клеммы 3 и 4 для подключения к сопротивлению нагрузки 5, шунтированные конденсатором 6, при этом одна из клемм 4, преимущественно отрицательная, соединена непосредственно с одной входной клеммой 2, два диода

7 и 8 выпрямителя и токоограничивающий линейный дроссель 9 с двумя обмотками 10 и 11, одна из которых (обмотка 11) через первый диод 8 выпрямителя подключена к положительной выходной клемме. Кроме того, устройство дополнительно содержит диод 12, например управляемый, катод которого также подключен к положительной выходной клемме 3, а анод — к другой входной клемме 2 и катоду второго диода 7 выпрямителя, анод которого через другую обмотку 10 линейного дросселя 9 соединен с отрицательной выходной клеммой 4 и со свободным выводом его первой обмотки 11.

Принцип работы устройства следующий.

Пусть в первый и все нечетные полупериоды изменения напряжения источника потенциал клеммы 1 выше потенциала клеммы 2. Тогда при открытом диоде 12 по цепи: клемма 1 — диод 12 — клемма 3— нагрузка 5 (конденсатор 6) — клемма 4— клемма 2 будет протекать ток. Одновременно заряжается конденсатор 6 так, что потенциал его верхней по схеме обкладки становится выше, чем нижней. Когда напряжение источника уменьшается, нагрузка питается от конденсатора 6, который подразряжается.

При изменении полярности напряжения, т, е. во второй и все последующие четные полупериоды изменения напряжения источника, протекание тока по цепи: клемма 2— обмотка 10 — диод 7 — клемма 1 обеспечивает запасание энергии в обмотке 10 токоограничивающего линейного дросселя 9. Одновременно с этим подзаряжается конден5

>о

4 сатор 6, который ранее разряжался на сопротивление нагрузки 5 при отсутствии импульсов зарядного тока. Далее за счет энергии, запасенной в поле дросселя, под действием ЭДС самоиндукции ток протекает по цепи: обмотка 11 — диод 8 — клемма

3 — нагрузка 5 (конденсатор 6) — клемма

4 — диод 8 в нагрузку.

Далее процессы повторяются циклически.

Такая передача энергии источника в нагрузку, увеличивая длительность импульсов тока, потребляемого от источника, повышает среднее значение тока заряда конденсатора 6, а также почти вдвое уменьшает диапазон изменения выходного напряжения, в результате чего жесткость выходной характеристики устройства увеличивается, качество энергии повышается, а мощность искажений уменьшается.

Формула изобретения

Устройство для питания нагрузки выпрямленным током, содержащее два входных вывода для соединения с источником переменного тока, два выходных вывода для подключения нагрузки, параллельно которым включен конденсатор, при этом один из выходных выводов соединен непосредственно с входным выводом, линейный дроссель с двумя согласно включенными обмотками, имеющими общую точку, два диода, один из которых своим катодом подключен к второму выходному выводу, а анодом — к одной из обмоток дросселя, отличающее с я тем, что, с целью увеличения жесткости выходной характеристики, введен дополнительный диод, катод которого соединен с катодом первого диода, а анод — со вторым входным выводом и катодом второго диода, анод которого подключен к свободному концу второй обмотки дросселя, причем общая точка обмоток дросселя соединена с общей точкой входного и выходного выводов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белопольский И. Н. Электропитание радиоустройств, — М.— Л.: Энергия, 1965, изд. 2-ое, с. 28, рис. 1 — 12.

2. Макаров В. Л. и др. Стабилизированные выпрямители с емкостным фильтром.—

Л.: Энергия, 1975, с. 28, рис. 2 — 8а.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2683852/07, кл. Н 02М 7/04, 1978.

828342

Редактор Т. Загребельная

Заказ 1003/6 Изд. № 343 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Кириллов

Техред И. Пенчко

Корректоры: О. Силуянова и Н. Федорова