Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/10 

Sx.JiT

(Л

фиг.{

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования переменного напряжения в повышенное постоянное, и может быть использовано в устройствах электропитания электронной и радиотехнической аппаратуры.

Известно выпрямительное устройство, содержащее двухполупериодный мостовой выпрямитель, выполненный на двух вентилях и двух конденсаторах, соединенных по схёме удвоения напряжения, два дополнительных конденсатора и дроссель 1

Недостатками устройства являются повышенный уровень пульсации выходно го напряжения и большие .габариты устройстйа, определяемые дросселем и дополнительными конденсаторами.

Известно устройство для умножения напряжения, содержащее вентили и конденсаторы, включенные по однотактной схеме выпрямления 2 .

Недостаток устройства - высокий уровень пульсаций выходного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий две схемы умножения напряжения, включенные параллеЛьно по входу и последовательно по выходу 33 .

Недостаток устройства состоит в высоком уровне пульсаций выходного напряжения. Пульсации выходного напряжения вызваны, в частности, тем, что скорость заряда и разряда последовательно соединенных конденсаторов схем .умножения напряжения различна, Конденсаторы одной из схем практически мгновенно заряжаются от источника еременного напряжения,.а конденсз оры другой схемы в этом время разряжаются током нагрузки практически по линейному закону. В результате выходное напряжение преобразователя имеет пилообразную форму, т.е. велик уровень пульсации. Снижение уровня пульсации за счет увеличения емкое тей конденсаторов схем выпрямления бычно неприемлемо, так как это приводит к резкому увеличению габаритов устройства и увеличению тока включения.

Цель изобретения - уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий две схемы умножения напряжения, включенные параллельно по входу и последовательно по выходу, введён 5 токостабилизирующий двухполюсник, включенный последовательно с одним из входных выводов.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 варианты схем токостабилизирующих двухполюсников; на фиг. 3 эпюры выходных напряжений.

Преобразователь содержит две схемы 1 и 2 умножения напряжения, диненные параллельно по входу и

последовательно по выходу, и токостабилизйрующий двухполюсник 3 включенный последовательно с одним из входных выводов. На фиг. 1 приведены 0 схемы выпрямления с утроением напряжения. В зависимости от требования к выходному напряжению могут использоваться схемы с любым коэффициентом умножения, в том числе и равным единице. Схемы I и 2 содержат вентили k, выходные конденсаторы 5 и 6 и дополнительные конденсаторы 7 и 8 соответственно.

Токостабилизирующий двухполюсник 0 3 может быть выполнен в виде выпрямительного моста 9 с полевым транзистором 10 в диагонали постоянного тока (фиг. 2а)или в виде выпрямительного моста 11 со стабилизатором 5 12 тока (фиг. 26). Могут быть исполь зованы и иные схемы.

Преобразователь работает следующим образом.

-, На вход устройства подается переменное прямоугольное напряжение. Вызванный им зарядный ток через токо-. стабилизирующий двухполюсник 3 и вентили k поочередно заряжает конденсаторы 5 8 и 6, 7- В то же время 5 конденсаторы 5 и 6 непрерывно разряжаются выходным током устройства. Таким образом, выходные конденсато-ры 5 и 6 заряжаются поочередно, а разР1н1жаются постоянно. При зарядном то. ке, вдвое превышающем ток нагрузки, напряжения на разряжающемся и заряженном конденсаторах изменяются с одной скоростью, а пульсации выходио;го напряжения отсутствуют.

5 Эпюры на фиг. 3 поясняют, как . образуются пульрации в преобразова,теле, содержащем две схемы умножения, соединенные параллельно по входу и

последовательно по выходу (линияq), а также при введении двухполюсника 3 (линияб.

Полевой транзистор 10 или стабилизатор 12 тока на биполярном транзисторе обеспечивают постоянство заряд ного тока конденсаторов 5 и 6 при изменении напряжения на них.

Использование предлагаемого изобретения позволяет простыми техническими средствами снизить пульсации

выходного напряжения выпрямительного устройства с удвоением или умножением напряжения. Вводимый токостабилизирующий двухполюсник прост и имеет небольшие габариты. В простейшем случае может быт применен резистор. Снижение пульсации выходного напряжения позволяет уменьшить емкости конденсаторов схем умножения напряжения, а значит и г аба устройства.

а

срие.

(8ь/х. 1

d

U8b,x.Z

USbiK. (

f

«

фиг.З