Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

П ИСАНИ Е

ЗОЬРЕТЕН ИЯ

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„,898571

) Дополнительное к авт. свид-ву—

) Заявлено 11.0б.79 (21) 2778441(24-07 исоединением заявки №вЂ”

) Приоритет—

Опубликовано 15.01.82. Бюллетень ¹2

Дата опубликования описания 15.01.82 (72) Авторы изобретения

А. Г. Николаев и А. Г. Вертелецкий

l (7l ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано при разработке устройств питания с падающей характеристикой, обеспечивающей ограничение тока нагрузки.

Известны устройства, которые в качестве элемента, обеспечивающего ограничение тока нагрузки, содержат дроссель или конденсатор (1) и (2) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения питающей сети и нагрузки, а также конденсатор и две последовательные цепочки, каждая из которых содержит одну обмотку двухобмоточного дросселя, соединенную с катодом диода, причем анод диода и свободный конец обмотки дросселя первой цепочки подключены соответственно к входному и выходному выводам, а анод диода второй цепочки соединен с общим выводом (3).

Недостатком известных устройств является относительно низкий коэффициент использования мощности источника.

Цель изобретения -- повышение коэффициента типовой мощности.

Эта цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное введен дополнительный диод, катод которого подключен к катоду диода первой цепочки, а его анод соединен со свободным концом обмотки дросселя второй цепочки, причем между анодами диода первой цепочки и дополнительного диода включен упомянутый конденсатор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема преобразователя.

Устройство содержит две входные клеммы 1 и 2 для соединения с источником переменного тока, конденсатор 3, одна обкладка которого соединена с первой входной клеммой, и токоограничивающий линейный дроссель, обмотка 4 которого с большим количеством витков одним выводом подсоединена к положительной выходчой клемме 5 непосредственно, а другим выводом — к катодам вентилей 6 и 7, первый из которых своим анодом соединен с первой входной клеммой, а второй своим анодом — с другой обкладкой конденсатора, а обмотка

898571

8 с меньшим количеством витков линейного дросселя одним выводом связана с катодом третьего вентиля 9, анод которого соединен с отрицательной выходной клеммой 10, а вторым выводом — с анодом вентиля 7, причем входная клемма 2 связана с отрицательной выходной клеммой 10 непосредственно.

Обмотки 4 и 8 дросселя соединяются через диод 7 либо встречно, либо согласно.

Устройство работает следующим образом.

Если в первый и следующие нечетные (третий, пятый и т. д.) полупериоды изменения тока источника переменного тока к точке соединения диода 9 и цепи 2 — 10 приложено положительное, а к точке соединения диода 6 и конденсатора 3 отрицательное напряжение, тогда во второй и следующие четные (четвертый, шестой и т. д.) полупериоды полярность напряжения источника изменяется на противоположную.

В первый полупериод изменения напряжения источника осуществляется заряд конденсатора по цепи 2 — 9 — 8 — 3 — 1 — 2, одновременно с зарядом конденсатора линейный дроссель запасает энергию, при этом если его обмотки 4 и 8 включены встречно, то за счет их электромагнитной связи во время заряда конденсатора 3 к нагрузке прикладывается напряжение, равное разности напряжений на этих обмотках.

Во второй половине полупериода (т. е.

11 четверти периода) подзарядившись от накопившей энергии обмотки 8 линейного дросселя конденсатор разряжается по цепи 3 — 7 — 4 — 5 10 — 2 — 1 -3, питая нагрузку и отдавая часть накопленной энергии в линейный дроссель. При этом полярность напряжения на выводах обмотки 4 остается независимой от соединения обмоток линейного дросселя, а на обмотке 8 меняется в зависимости от включения обмоток 4 и 8.

После разряда конденсатора 3 питание нагрузки осуществляется линейным дросселем (электромагнитное поле которого стремится воспрепятствовать уменьшению протекающего через обмотку 4 тока) по це5

1О

45

50 пям 4 — 5 — 10 — 9 — 8 — 7 — 4 и 4 — 5 — 10 — 2 — 1—

6 — 4.

Во втором полупериоде изменения напряжения источника питание нагрузки осуществляется по цепи 1- 6 — 4 — 5 — 10 — 2 — 1, при этом дроссель запасает энергию, которую во II половине 11 полупериода (т. е. в IV четверти периода) передает в нагрузку по цепям 4 — 5- 10 — 9 — 8 — 7 — 4 и 4 — 5 — 10 — 2 — 1 — 6 — 4. Напряжение, прикладываемое к нагрузке, имеет положительную полярность на выходной клемме 5 и отрицательную на клемме 10. Далее процессы повторяются циклически с частотой изменения тока источника переменного напряжения.

Следовательно энергия источника передается в нагрузку по двум каналам: от источника непосредственно (в четных полупериодах) через обмотку 4 дросселя; через цепь источник — конденсатор (в нечетных полупериодах) также через обмотку 4 дросселя.

Кроме того, в интервалах времени, когда энергия источника по указанным каналам не поступает, питание нагрузки осуществляется за счет энергии дросселем во время ее передачи по двум перечисленным каналам. Так как дроссель передает запасенную энергию в нагрузку непосредственно, т. е. помимо источника питания, мощность искажений на выходе последнего уменьшается, а коэффициент типовой мощности соответственно увеличивается. Поэтому от источника потребляется практически активный ток. Это позволяет увеличить коэффициент использования его типовой мощности.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной, выходной и общий выводы для подключения питающей сети и нагрузка, а также конденсатор и две последовательные цепочки, каждая из которых содержит одну обмотку двухобмоточного дросселя, соединенную с катодом диода, причем анод диода и свободный конец обмотки дросселя первой цепочки подключены соответственно к входному и выходному выводам, а анод диода второй цепочки соединен с общим выводом, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения коэффициента типовой мошности, введен дополнительный диод, катод которого подключен к катоду диода первой цепочки, а его анод соединен со свободным концом обмотки дросселя второй цепочки, причем между анодами диода первой цепочки и дополнительного диода включен упомянутый конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

_#_e 506102, кл. Н 02 М 7/06, 1976.

2. Артамонов В. В. Маломощные выпрямители. М., «Связь», 1970, с. 24, рис. 1. 5.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Мо 2685995/07, кл. Н 02 М 7/06, 1978.

898571

Составитель А. Кириллов

Редактор М. Петрова Техред А. Бойкас Корректор А. Гриценко

Заказ 11966/73 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4