ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЙ Российский патент 2000 года по МПК H02M7/06 H02M7/08 

Изобретение относится к электрическим источникам питания для преобразования переменного напряжения в постоянное.

Известно также выпрямительное устройство АС N 307470, СССР. Устройство содержит один источник напряжения, два трансформатора, два выпрямительных моста, два конденсатора, нагрузку и работает следующим образом. Входное напряжение сети подключено одновременно к первому и второму трансформатору, а их выходы подключены к выпрямительным мостам, выходы которых подключены параллельно к нагрузке. Для такого устройства пульсации выходного тока через нагрузку снижают надежность работы бытовых нагревательных устройств за счет температурных пульсаций при различных значениях выходного напряжения и сопротивлений нагрузки.

Целью предлагаемого устройства изобретения является возможность регулировки выходного напряжения нагрузки постоянного тока при питании от n-фазного источника напряжения, повышение уровня технологичности и надежности.

Известно устройство на рис.1.25 стр.70 см. В.С.Руденко "Основы преобразовательной техники". М., ВШ, 1980, взятое за прототип. Устройство содержит n-фазный источник напряжения, подключенный к выпрямительному мосту, включенный последовательно ко второму выпрямительному мосту со вторым источником n-фазного напряжения и последовательно с нагрузкой.

Для достижения указанной цели известное устройство взятое за прототип, содержащее n электрических мостов, выполнено следующим образом. Каждый из мостов состоит из пар конденсаторов и диодов, включенных диагонально в плечи мостов, при этом электрические связи от выходов преобразователя к элементам электрических мостов осуществляются через диоды, а конденсаторы каждого из электрических мостов заряжаются через последовательно включенные диоды от напряжения каждой фазы переменного n-фазного напряжения и разряжаются параллельно на нагрузку.

На чертеже представлена схема устройства преобразователя напряжений. Устройство содержит (1+K)- входов 3 для подключения соответствующих K фаз многофазного источника напряжения и клеммы "земли", K электрических мостов 1, составленных из соответствующих пар конденсаторов и диодов, включенных диагонально в плечи электрических мостов, K диодов 2, подключенных первым электрическим контактом соответственно к первому входу первого плеча соответствующих мостов и вторым электрическим контактом к i-му выходу источника многофазного напряжения, (K+1) выход которого подключен ко второму входу первого плеча соответствующих мостов, а соответствующие выходы второго плеча соответствующих электрических мостов параллельно подключены к нагрузке.

Устройство работает следующим образом. Конденсаторы каждого электрического моста заряжаются через последовательно включенные диоды от напряжения сети каждой фазы и разряжаются параллельно на нагрузку. Конденсаторы C_2k и C_2k-1 и нагрузка включены последовательно с источником питания, следовательно на каждом из конденсаторов амплитудное значение напряжения меньше амплитудного напряжения сети. При параллельном подключении электрических мостов пульсации электрического тока уменьшаются при уровнях напряжений, допустимых для бытовых нагревательных приборов. При этом при изменении соотношений значений емкостей конденсаторов C_2k и C_2k-1, выходное напряжение на нагрузке может регулироваться в значительных пределах. Например, при значениях емкостей 10 и 20 мкФ постоянное выходное напряжение может изменяться от 265 до 300 В. Для различных комбинаций включения емкостей их емкостные сопротивления и сопротивления нагрузки: в последовательной цепи большая из емкостей заряжается до меньшего напряжения, в результате чего изменяется время открывания соответствующих диодов, через которые осуществляется неуправляемый процесс заряда конденсаторов электрических мостов в следующем диапазоне, - от большей емкости до меньшего напряжения и меньшей емкости до большего напряжения, от большей емкости до большего напряжения и меньшей емкости до меньшего напряжения. В результате этого на нагрузке выделяется различная электрическая мощность и соответственно изменяется напряжение постоянного электрического тока.

При подключении нагрузки с пониженным сопротивлением пульсации постоянного тока устраняются за счет параллельного подключения электрических мостов, преобразующих входные переменные напряжения в постоянное выходное напряжение.

При этом электрические связи от входов преобразователя к элементам электрических мостов осуществляются напрямую электрическим проводником или через диод для прохождения неуправляемой полуволны питающих напряжений.

В этом устройстве используются ключевые элементы-диоды, что исключает применение ненадежных управляемых электрических приборов для регулировки выходного напряжения и нетехнологичных трансформаторов, путем использования пассивных элементов.

Предложен преобразователь напряжения, имеющий возможность регулировки выходного напряжения нагрузки постоянного тока при питании от n-фазного источника переменного напряжения за счет применения пассивных элементов схемы с повышенной надежностью. Обеспечивается высокий уровень технологичности изготовления, что является техническим результатом. Преобразователь напряжения состоит из K электрических мостов, каждый из которых содержит два диода и два конденсатора, и K диодов, соответственно включенных последовательно с каждым электрическим мостом и подключенных к выводам, подключаемым к многофазному источнику. 1 ил.

Преобразователь переменного K-фазного напряжения в постоянное, содержащий K электрических мостов, отличающийся тем, что каждый из мостов состоит из пар конденсаторов и диодов, включенных диагонально в плечи мостов, при этом электрические связи от входов преобразователя к элементам электрических мостов осуществляются через диоды, а конденсаторы каждого из электрических мостов заряжаются через последовательно включенные диоды от напряжения каждой фазы переменного K-фазного напряжения и разряжаются параллельно на нагрузку.