Коммутатор напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>970697 (6l) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 10. 04. 81 (21) 32 73441/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3(@082. Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 30.10.82

Р М g+ з

Н 03 К 17/68

Государственный комитет

С СС P по делам изобретений и открытий (53) УДК621 ° 318 °..5(088.8) (72) Авторы изобретения

A. Л. Иванов, В. И. Кадель и Ф. H. Малкин

Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения и радиовещания (71) Заявитель (54) КОММУТАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике и импульсной технике, в частности в источниках питания радиотехнической аппаратуры, где требуется дискретное переключение напряжения на заданную величину.

Известно бесконтактное магнитное реле переменного тока компенсационного типа, содержащее мостовой выпрямитель и трансформатор с управляющей и выходной обмотками, один иэ выводов последней подключен к сети переменного тока. В подобных устройст« вах напряжение уменьшается с помощью управляющего напряжения с гальванической развязкой обоих напряжений j1 3.

Недостатком этого устройства являются малые функциональные возможности (осуществляются только два состояния, т.е. два значения выходного напряжения (сопротивления) устройства).

Наиболее близким к предлагаемому является коммутатор выпрямленного напряжения. Он содержит трансформатор с входной, выходной и управляющей обмотками, ключ, основной мостовой выпрямитель, дополнительный мостовой ,выпрямитель, выходы которого подключены к нагрузке (2).

Недостатком такого устройства asляются малые функциональные возможности, поскольку коммутация возможна только с одной величины выходного напряжения на одно другое.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей коммутатора.

Поставленная цель достигается тем, что в известный коммутатор, содержащий ключ, трансформатор с выходной и входной обмотками, один иэ выводов последней подключен к первой шине источника переменного тока, а второй ее вывод соединен со второй шиной источника переменного тока через входную диагональ первого выпря мителя, выходная диагональ которого соединена с нагрузкой и выходом второго выпрямителя, вход которого подключен к выводам выходной обмотки трансформатора, введены второй ключ, третий выпрямитель и развязыввющие диоды, а выходная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом и отводами, соединенными со входом второго выпрямителя, при этом одноименные полюса введенных диодов соединены с одним выводом первого ключа, другой вывод которого подключен к

970697 напРяжение U выл= Ц вЂ” При этом энергия, преобразо "1 ванная трансформатором 1, поступает в нагрузку также через выпрямитель

6 и ключ 11, выпрямитель 5 оказывается запертым большим напряжением выпрямителя 6. В случае разомкнутых ключей 10 и 11 часть напряжения падает на обмотке 2 : U2 = п20вь,„i

60 общей выходной шине, другие одноименные полюса диодов соединены с выводами выходной обмотки трансформатора, которые подключены также к входу введенного выпрямителя, выход которого через введенный ключ подключен 5 к одноименному выходу первого и второго выпрямителей, при этом средний вывод выходной обмотки трансформатора подключен к общей выходной шине.

За счет такого схемного исполне- 10 ния достигается коммутация нескольких уровней выходного напряжения.

На чертеже представлена функцио. нальная электрическая схема устройства. !5

Устройство состоит из трансформатора 1 с входной обмоткой 2 и выходной обмоткой 3 со средним выводом и отводами, первого выпрямителя 4, второго выпрямителя 5 и третьего вы. прямителя 6, Обмотка 2 трансформатора 1 включена между одним зажимом источника питания - И и одним из входов выпрямителя 4, второй вход которого подсоединен ко второму входу источника U. Выход выпрямителя 4 подключен к нагрузке 7. Средний вывод обмотки 3 подключен к общей шине нагрузки 7, ее отводы подключены ко входу выпрямителя 5, отводы обмотки подключены к входу выпрямителя 6. Выходы выпрямителя 5 подключены к од ноименным выходам выпрямителя 4 и нагрузке 7. Выводы обмотки 3 подключены через развязывающие диоды

8 и 9 к одному из выводов ключа 10, другой вывод которого подключен к общей шине. Выход выпрямителя 6 через ключ 11 подсоединен к одноименному выходу выпрямителей 5 и 4.

Устройство работает следующим образом.

При замкнутом ключе 10 трансформатор 1 находится в режиме короткого замыкания, поскольку его вторичная обмотка замкнута через диоды 8 45 и 9 и ключ 10. Сопротивление обмотки 2 практически равно нулю, и все напряжение входа через выпрямитель

4 прикладывается к нагрузке. При разомкнутом ключе 10 и замкнутом SO ключе 11 часть напряжения падает на обмотке 2: U2 = пц вь „, где n — отношение количества вйтков обмотки

2 к количеству витков обмотки 3 + 3 .

При этом к нагрузке прикладывается 55 где n> — отношение количества витков обмотки 3 к числу витков обмотки 2.

При этом к нагрузке прикладывается ."Ц напряжение U

Вых 1+п2

Таким образом, в случае замкнутого ключа 10 (положение ключа 11 в этом случае не влияет на работу схемы) напряжение нагрузки максимально.

При разомкнутом ключе 10 и замкнутом ключе 11 напряжение на нагрузке по сравнению с предыдущим состоянием

1 меньше в 1 раз. При разомкнутых

1+n„ ключах 10 .и 11 напряжение на нагрузке по сравнению с замкнутым состояниегл ключа 10 меньше в 1 раз.

1+п2

Таким образом, включая ключи 10 и

11 по вышеописанному алгоритму, возможно получение нагрузки трех строго фиксированных зависящих только от и при П = const значений напряжений на нагрузке. Принципиально возможно получение и большего числа фиксированных значений напряжений на нагрузке с помощью подключения напряжений с соответствующих отводов (co своим n) обмотки 3 через свои выпрямители и ключи к нагрузке.

Формула изобретения

Коммутатор напряжения, содержащий ключ, трансформатор с выходной и входной обмотками, один из выводов последней подключен к первой шине источника переменного тока, а второй ее вывод соединен с второй шиной источника переменного тока через входную диагональ первого выпрямителя, выходная диагональ которого соединена с нагрузкой и выходом второго выпрямителя, вход которого подключен к выводам выходной обмотки трансформатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй ключ, третий выпрямитель и развязывающие диоды, а выходная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом и отводагли, соединенными с входом второго выпрямителя, при этом одноименные полюса введенных диодов соединены с одним выводом первого ключа, другой вывод которого подключен к общей выходной шине, другие одноименные полюса диодов соединены с выводами выходной обмотки трансформатора, которые подключены также к входу введенного выпрямителя, выход которого через введенный ключ подключен к одноименному выходу первого и второго выпрямителей, при этом средний вывод выходной

970697

Составитель М.Халикеев

Техред М.Коштура Корректор А.Гриценко

Редактор Н. Безродная

Заказ 8426/76 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 обмотки трансформатора подключен к общей выходной шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9635622, кл. Н 03 К 17/68, 12.12.73.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2920548/18-21, кл. Н 03 К 17/68, 13.05.80.