Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Сою» Советсник

Социапистическик

Республик

<1>864463

gQ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 27,10.78 (2! ) 2677 592/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 150981. Бюллетень No 34

Дата опубликования описания 150981 р )м. кл.з

Н 02 М 7/10

Государстаенный комитет

СССР по яелам изобретений и открытий (53) УДК 621. 314. .5(088.8) (72) Авторы изобр (71) 3а (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для преобразования переменного напряжения в постоянное.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, выполненные на трансформаторах, вентилях и конденсаторах, и обеспечивающие наряду с выпрямлением ограничение тока нагрузки (1) и (2).

Недостатком этих устройств является низкое значение коэффициента мощности и значительная установленная мощность трансформатора.

Наиболее близким к предложенному является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий вхоп(ные и выходные выводы для подключенивт источника переменного тока и нагрузки, выпрямительные диоды и последовательную цепь из конденсатора и дросселя, причем между первым входным и первым выходным выводами включены согласно- последовательно два диода, средняя точка которых подключена к свободному концу конденсатора, а свободный конец дросселя подключен ко второму выходному выводу (3j .

К недостаткам этого преобразователя следует отнести низкие удельные энергетические показатели.

Целью изобретения является улучшение удельных энергетических показателей.

Укаэанная цель достигается тем, что дроссель снабжен дополнительной отпайкой от части витков, подключенной ко второму входному выводу, при этом упомянутые первый входной и второй выходной выводы соединены между собой, На чертеже изображена схема устройства.

В устройстве входные выводы 1 и

2 подключаются к источнику перемен,ного тока (ИПТ), а положительная 3

2О и отрицательная 4 выходные выводы служат для соединения с сопротивлением нагрузки, Ток ИПТ выпрямляется выпрямителем-умножителем напряжения, выполненном на диоде 5, конденсаторе 6 и линейном дросселе 7, соединенных по мостовой схеме, выходная диагональ которой через диод 8 подключена к клеммам 3 и 4, зашунтированным конденсатором 9 сглаживаюЗО щего фильтра нижних частот.

864463

При рассмотрении принципа работы устройства, выполненного по предложенной схеме, будем считать,что в нечетные (Г, 1 ТХ, V и т.д.) полупериоды изменения напряжения источника потенциал вывода 1. выше потенциала вывода 2, Тогда в четные полупериоды (11, IV и т.д) полярность напряжения источника изменится на противоположную.

Включение обмоток дросселя 7 по автотрансформаторной схеме обеспечивает передачу энергии в нагрузку одновременно электрическим и электромагнитным путям, напряжение на выходе повышается, типовая (габаритная) мощность дросселя уменьшается, и обеспечивается более полное использование типовой (габаритной) мощнос- ти источника. Так, в нечетные полупериоды изменения тока источника его энергия передается в нагрузку по цепи . 1-5-8-3-9-4-7-2, этот ток ограничен сопротивлением нижней но схеме полуобмотки дросселя 7. Одновременно за счет автотрансформаторной связи о5моток дросселя, увеличивающего вдвое напряжение источника переменн зго тока, осуществляется заряд конденсатора б до большего напряжения. По окончании заряда конденсатора

6 энергия источника продолжает передаваться по цепи: 1-5-8-3-9-4-7-2, что сопровождается накоплением энергии в магнитном поле дросселя, ограничивающего ток в нагрузке. При достижении этим током максимального значения под действием ЭДС самоиндукцнн полярность напряжения на обмотках дросселя изменяется, в результате чего к его выводу, соединенному с конденсатором б, прикладывается положительное напряжение, в результате чего энергия конденсатора б по цепи: 6-8-3-9-4-,7 передается в нагрузку, Одновременно часть энергии, запасаемой в дроссеЛе, возвращается в источник через нижнюю полуобмотку дросселя 7. В следующем - четном полупериоде энергия ИПТ передается в нагрузку по цепи: 2-7-6-8-3-9-4-1, а также проходит по контуру: 2-7-1.

Конденсатор 6 прн этом подзаряжается частично (если сопротивление нагрузки сравнительно велико, либо когда сопротивление нагрузки мало) — вначале разряжается до нуля, а затем заряжается обратной полярностью, т.е. перезаряжается. Этот заряд завершился бй в конце первой половины четного полупериода, когда напряжение

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входные и выходные выводы для подключения источника переменного тока

Зо и нагрузки, выпрямительные диоды и последовательную цепь из конденсатора и дросселя, причем между первым входным и первым выходным выводами включены согласно-последовательно два диода, средняя точка, которых подключена к свободному концу конденсатора, а свободный конец дросселя подключен ко второму выходному выводу, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью улучшения удельных

40 энергетических показателей, дроссель снабжен дополнительной отпайкой от части витков, подключенной„ко второму входному выводу, при этом указанные первый входной и второй выходной выводы соединены между собой..

50 е

5

ИПТ начинает убывать, если бы в цепи конденсатора 6 не было дросселя, однако из-за наличия в поле дросселя энергии, запасенной во второй половине нечетного и первой половине четного полупериодов,.дроссель, поддерживая ток в нагрузке, продолжает заряд (перезаряд) конденсатора 6, если сопротивление нагрузки относительно невелико. Далее процессы повторяются циклически с частотой изменения напряжения источника переменного тока.

Улучшение удельных энергетических показателей предлагаемого устройства

„цостигается, с одной стороны, повышением коэффициента использования мощности не менее, чем в 2 раза и,-. с другой стороны, уменьшением типовой (габаритной) мощности источника при питании нагрузки, напряжение ° которой в 4 раза превышает напряжение источника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Векслер Г.С., Тетельбаум Я,И.

Электропитание радиоустройства.

Киев, Техника, 1964, с. 174, рис. 45.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 408436, кл. H 02 N 7/10, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

9 680109, кл. Н 02 Г 7/10, 1977 (прототип) .

864463

Тираж 733 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7823/80

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Кириллов

Редактор П. Коссей Техред И. Табакович Корректор А, Ференц