Многофазный выпрямитель с умножением напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к электротехнике и мелеет быть использовано для питания различных нагрузокjтребующих повьшенное, по сравнению с питающей сетьюэ напряжение и критичных к его пульсациям.

Целью изобретения является уве- jmqeHHe выходного напряжения выпрямителя и повышение качества выходного напряжения путем снижения коэффициента пульсаций.

На чертеже приведена принцишг1аль ная электрическая схема многофазного выпрямителя с умножением напряжения при числе фаз иг 3.

Выпрямитель содержит Гг фазных каскадов, подключенных к соответствующей фазе А, В, С питающей сети каждый из которых включает п умножающих цепочек, состоящих из последовательно включенных в прямом направлении первого диода 1 ,1-1 . fl, двух конденсаторов 2.1-2.У и 3.1- ЗЛ и второго диода 4.1-4.П, дополнительные диоды поло;кительной ветви 5-75 катоды которых объединены и подсоединены к положительному выходному выводу , и дополнительные диоды отрицательной ветви 8-10, аноды которых объединены и подсоединены к отрицательному выходному выводу,причем свободные выводы первого и второго диодов первых уг4ножающих цепо- 1ек ка адого фазного каскада 1-1s,4-1 объединекь между собой и подключены к односменной фазе питающей сети, остальные - умножающих цепочек ка вдого фазного каскада подключены параллельно-последовательно таким образом, что свободный вывод первого диода последующей умножающей цепочки подсоединен к точке соединени nepL4oro диода и конденсатора прёды- дутцей, свободный вывод второго диода последующей умножающей цепочки подсоединен к точке соединения второго диода и конденсатора, предыдущей, точка соединения пернюго диода и конденсатора последней 1 й умножающей цепочки каждого фазного каскада подкхпочена к свободному . выводу соответствующего дополнительного диода 5-7 положительной ветви точка соедияения второго диода и конденсатора последней П-й умножающей цепочки каждого фазного каскада подключена к свободному выводу со- отзетствугощего дополнительного дио

«5

20

2Д9281

да 8-10 отрицательной ветви, умножающие цепочки каждого фазного каскада объединены в группы по frt цепочек, где Ж- число фаз питающей

5 сети и фазных каскадов выпрямителя, вывод общей точки соединения конденсаторов Гп -и умножающей цепочки групгш каждого фазного каскада соединен с одноименной фазой питающей

50 сети,, а выводы общей точки соединения конденсаторов остальных т. -1 уг кножающих цепочек фазного каскада соединены каждый с одной из разноименных фаз питающей сети,

Многофазный выпрямитель с умножением напряжения работает следующим образом.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной клеммы А относительно фазной клеммы В, заряжается в пределе до максимального значения линейного напряжения U/ конденсатор 2-1 фазы А .выпрямителя по цепи: фазная клемма А,

диод 1-1, конденсатор 2-1, фазная клемма В.

В момент времени, соответствующий поло;кительному потенциалу фазной клем1МЬ В относительно фазной клеммы А, аналотичньач образом заряжается конденсатор 3-1 фазы А выпрямителя по цепи: фазная клет-ета Б, конденсатор 3-1, диод 4-1, фазная клемма В,

Одновременно с зарядкой указанных конденсаторов в эти же моменты времени параллельно заряжается ряд конденсаторов фаз А и В выпрямителя.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу,возникающему на фазной клемме С отно- сительв:о фазной клеммы В, заряжается в пределе до 2 Уд конденсатор 3-2 фазы А выпрямителя по цепи: фазная клемма С, конденсатор 3-2, диод 4-2, конденсатор 3-1, на котором же имеется напряжение U/v со ответствующего знака, клемма В.

При изменении потенциалов фазных клемм С и В на обратные аналогичным

- О обра.зом до напряжения 2 Ул заряжается: конденсатор 2-2 фазы А выпрямителя .

Одновременно с зарядкой указанных конденсаторов в эти же моменты

55 времени парахслельно заряжается ряд конденсаторов фаз В и С выпрямителя. В момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной

30

35

40

клеммы А относительно фазной клеммы С, заряжается в пределе до 3 ил конденсатор 3-3 фазы А выпрямителя по цепи: фаза А, конденсатор 3-3, диод 4-3, конденсатор 3-2, на котором уже имеется напряжение 2 DA соответствующего знака, клемма С.При изменении потенциалов фазных клемм А и С на обратные аналогичным образом до напряжения 3 UA заряжается конденсатор 2-3 фазы А выпрямителя .

Одновременно с зарядкой указанных конденсаторов в эти же моменты времени параллельно заряжается ряд конденсаторов фаз А и С выпрямителя

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу, возникающему в Ц /т-й раз на фазной клемме А относительно фазной клеммы С, аналогичным образом заряжается в пределе до h -кратного значения Ул конденсатор 3- П фазы А выпрямителя,а при перемене полярности указанных фазных клемм-конден- сатор 2- ri фазы А выпрямителя.

Аналогичным описанному образом в соответствующие моменты времени происходит зарядка конденсаторов фаз В и С выпрямителя.

Сложение напряжений на выходных клеммах выпрямителя происходит с помощью дополнительных диодов 5-10. Так, например, в момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной клеммы А относительно фазной клеммы В, сложение напряжений происходит по цепи: фазная клемма А, конденсатор 2- И фазы А выпрямителя, заряженный в пределе ДО П Ол, дополнительный диод 5, положительная выходная клемма (выходной вывод), отрицательная выходная клемма (выходной вывод), дополнительный диод 9, конденсатор 3-п фа зы В выпрямителя, заряженных в пределе до И UA фазная клемма В.

Таким образом, в любой момент времени к нагрузке через дополнительные диоды 5-10 приложено напряжение двух соединенных последовательно-согласно конденсаторов, напряжение каждого из которых в пределе равноп-и л и напряжение между фазными клеммами соответствующих фаз. Таким образом суммарное выходное напряжение выпрямителя равно ()ил

2249284

При этом выходное напряжение выпрямителя может быть увеличено, а коэффициент пульсаций уменьшен в любое наперед заданное число раз.

Формула изобрете ния

Многофазный выпрямитель с умножением напряжения, содержащий ные каскады, каждый из которых входом соединен с входным выводом для подключения соответствующей фазы питающей сети и включает умножающую цепочку из последовательно

15 соединенных в прямом направлении первого диода, двух конденсаторов и второго диода, а также первый и второй дополнительные диоды, причем катоды первых дополнительных диодов

2Q всех фазных каскадов объединены .и их общая точка соединения образует один выходной вывод для подключения нагрузки, а другой выходной вывод образован общей точкой соеди25 нения анодов вторых дополнительных диодов всех фазных каскадов, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения выходного напряжения и повышения его качества путем снижения коэффициента пульсаций,, в каждый из фазных каскадов дополнительно введены п -1 умножающая цепочка, причем вход каждого фазного каскада образован общей точкой соединения свободных выводов перво-

35 го и второго диодов первой умножающей цепочки, остальные ц-1 умножаю-, щих цепочек каждого фазного каскада подключены параллельно-последовательно таким образом, что свободный

40 вывод первого диода последующей умножающей цепочки подсоединен к точке соединения первого диода и конденсатора предыдущей, свободный вывод второго диода последующей умножаю30

45

щей цепочки подсоединен к точке соединения второго диода и конденсатора предыдущей, точка соединения первого диода и конденсатора последней И-и умножающей цепочки каждого фазного каскада подключена к свободному выводу первого дополнительного диода, точка соединения второго диода и конденсатора последней п -и умножающей цепочки каждого фазного каскада

подключена к свободному выводу второго дополнительного диода, умножаю- щие цепочки каждого фазного каскада объединены в группы по т цепочек..

где ГЛ число .фаз питающей сети и фазных каскадов выпрямителя, вывод общей точки соединения конденсаторов W-й умножающей цепочки группы каждого фазного каскада соединен с входным выводом для подключения одноРедактор П, Горват

Составитель JL Устинкина

Техред.И,Попович Корректор М. Демчик

195i9/54

Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам, изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

в 12249286

именной фазы питающей сети, а вьшо- ды общей точки соединения конденсаторов остальных умножающих цепочек фазного каскада со единены каждый с входным выводом для подключения одной из разноименных фаз питающей сети.

Изобретение предназначено для питания повышенным.пастоянньм напряжением различных нагрузок, критичных к пульсациям напряжения. Цель изобретения - увеличение выходного напряжения и повышение его качества путем снижения коэффициента пульсаций. Выпрямитель содержит m фазных каскадов, подключенных к фазам питающей сети. Каждый каскад состоит из п умножающих цепочек, состоящих каждая из последовательно включенных в прямом направлении первого диода, двух конденсаторов и второго диода. С помощью дополнительных диодов, включенных соответственно в положительные и отрицательные ветви фазных каскадов,осуществляется сложение напряжений на нагрузке. В любой момент времени к нагрузке приложено напряжение двух соединенных последовательно-согласно конденсаторов и напряжение между фазными клеммами соответствующих фаз. Таким образом, суммарное выходное напряжение выпрямителя равно