Удвоитель частоты Советский патент 1983 года по МПК H02M5/16 

Изобретение относится к радиоэле тронике и может быть использовано в преобразователях энергии. Известны удвоители частоты, соде жащие источник двухфазного со сдЁигом 90 сигнала, восемь вентильных цепочек и нагрузку l . Однако данное устройство имеет низкий КПД, малую выходную мощность и большое число вентильных цепочек фазных выводов источника сигнала. Наиболее близким к предлагаемому является удвоитель частоты, содержащий двухфазный источник питания с тремя выводами, один из которых является нулевым, напряжения которого сдвинуты на 90° относительно друг друга, выходной трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с отводом от средней точки, а вторичная обмотка образует выводные выводы для подключения нагрузки, и дв цепочки состоящие каждая из двух по следовательно соединенных диодов, общая точка соединения которых подключена к одному из вьшодов указанного источника питания, а свободный вывод анода одного из диодов соединен со свободным выводом катода одного из диодов другой цепочки 2 . Однако известный удвоитель имеет низкий КПД и малую выходную мощност Известно, что КПД диодных умножителей частоты даже теоретически не превышает величины 1/п (где п коэффициент умножения). Таким образом, КПД известного удвоителя частоты меньше 25%. Остальные 75% мощности источника сигнала преобразуются в побочные продукты, в основном в мощность постоянной составляющей, выделяющейся в виде тепла в опорных вентилях. Такие потери мощности существенно снижают вел чину полезной га1 лоникИ в нагрузке. Кроме того, необходимость применения двухфазного источника напряжения значительно ограничивает область использования этого устройства. Цель изобретения - повышение КПД и выходной мощности. Поставленная цель достигается те что в удвоитель частоты, содержащий -двухфазный источник питания с тремя выводами, один из которых явл ется нулевым, напряжения которого сдвинуты на 90° относительно друг друга, выходной трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с отводом от средней точки, а вторичная обмотка образует выходные выводы для подключения нагрузки, и две цепочки, состоящие каждая из двух последовательно соединенных диодов, общая точка Соединения которых подключена к одному из выводов указанн о источника питания,а свободный выод анода одного из диодов соединен со свободным выводом катода одного из иодов другой цепочки, введены коненсатор, включенный параллельно вторичной обмотке выходного трансфоратора, и дополнительная цепочка, состоящая ИЗ двух параллельно соединенных разноименными электродами динисторов и включенная между нулевым выводом двухфазного источника питания и указанным отводом первичной обмотки выходного трансформатора. Кроме того, с целью расширения функциональных возможностей двухфазный источник питания выполнен в виде однофазного источника питания, к выходу которого подключены два индуктивно связанных параллельных LC-контура, в которых одни общие точки соединения индуктивного и емкостного элементов образуют нулевой вывод, а каждая из других общих точек соединения образует один из выводов для подключения соответствукхцей цепочки из указанных последовательно соединенных диодов. На фиг.1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы удвоителя частоты; на фиг.З - эпюры напряжений и токов, поясняющие работу схем. Удвоитель частоты (фиг.1) содержит источник 1 питания, фазовые напряжения которого, сдвинутые на 90°, через вентильные цепочки, состоящие ,из диодов 2, 3 и 4, 5, поступают на соответствующие отводы первичных обмоток трансформатора 6, общая точка которых через встречно-параллельно включенные динисторы 7 и 8 соединена с общим выводом источника 1. Выходом удвоителя частоты является нагруженный фильтр, состоящий из вторичной обмотки трансформатора 6, параллельно включенного ей конденсатора 9 и нагрузки 10. Удвоитель частоты (фиг.1) работает следукядим образом. Входные напряжения источника 1, . сдвинутые на 90° (фиг.За), поступают на диоды 2-5. Диоды 2 и 4 и динистор 7 пропускают импульсы тока с формой в виде половины полусинусоиды (Фиг.36), когда на их анодах положительное напряжение, а диоды 3 и 5 и динистор 8 - когда на их катодах отрицательное напряжение (фиг.Зв). Известно, что динисторы неуправляемые дйухэлектродные тиристоры, относящиеся к ключевым элементам. Они пропускают импульсный ток при положительном анодном напряжении, достигая напряжения включения. Необходимая длительность и форма импульсов тока через динис

1.УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий двухфазный источник питания с тремя выводами,, один из которых является нулевым, напряжения которого сдвинуты на 90° относительно друг друга, выходной трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с отводом от средней точки, а вторичная образует выходные выводы для подключения нагрузки, и две цепочки, состоящие каждая из двух последовательно соединенных диодов, общая точка соединения которых подключена к одному из выводов указанного источника питания, а свободный вывод анода одного из диодов соединен со свободным выводом като да одного из диодов другой цепочки, отличающийся тем, что, с целью повышения его КПД и выходной мощности, в него введены конденсатор, включенный параллельно вторичной обмотке выходного трансформатора, и дополнительная цепочка, состоящая из двух параллельно соединенных разноименными электродами динисторов и включенная между нулевым выводом двухфазного источника питания и указанным отводом первичной обмотки выходного трансформатора. 2. Удвоитель по п..1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможноетей, двухфазный источник питания вы(П полнен в виде однофазного источника питания, к выходу которого подключены два индуктивно связанных параллельных LC-контура, в которых одни общие точки соединения индуктивного 2 и емкостного элементов образуют нулевой вывод, а каждая из других общих точек соединения образует один из выводов для подключения соответствующей цепочки из указанных последовательно соединенных диодов.