Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя Советский патент 1986 года по МПК H02M1/14 

указанного регулирующего органа позволяет осуществить полное сглаживание пульсаций напряжения на нагрузке за счет того, что вся переменная составляющая входного напряжения падает на сглаживающий дроссель 1 и ток дросселя замыкается через регуИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для сглаживания пульсаций вьшрямленного напряжения,

Цель изобретения - улучщение мас- сог.абаритных показателей.

На чертеже представлена схема устройства для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе вьтрями- теля.

Устройство содержит сглаживающий дроссель 1, включенный между входным 2 и выходным 3 выводами. Первая обкладка конденсатора 4 подключена к общему выводу 5 и через полностью управляемый ключ 6 - к первой обкладке конденсатора 7.

Вторая обкладка конденсатора 4 со- еди нена через полностью управляемые ключи 8,9 с первой и второй обкладками конденсатора 7 соответственно. Вторая обкладка конденсатора 7 соединена через параллельную цепь из конденсатора 10 и резистора 11 с началом обмотки сглаживающего дросселя 12, конец обмотки которого соединен с выходным вьшодом 3. Между выходным, выводом 3 и общим выводом 5 включен конденсатор 13, который совместно с дросселем 12 образует фильт дпя подавления высокочастотных пульсаций переключения конденсаторов 4 и 7. Блок управления ключами содержит широтно-импульсный модулятор 14,инвертор 15 и конденсатор 16. Выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей 6,8,9, а вход - с выводами 3,5 ддя подключения нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Если входное напряжение TJ UQ + + Urn sin cot, где U - постоянная

1244759

лирующий орган так,что переменная составляющая на конденсаторах равна нулю. Поскольку в устройстве создаются малые высокочастотные пульсации, дросс(шь 12 и конденсатор 13 имеют незначительные габариты I ил.

o

5

0

- составляющая входного напряжения, а .Unsin cot - переменная составляющая входного напряжения, тогда для полного сглаживания напряжения нагрузки вся переменная составляющая входного напряжения должна падать на сглаживающий дроссель 1. В этом случае ток сглаживающего дросселя 1 должен быть равен

(), W

где RH - сопротивление нагрузки;

L - индуктивность дросселя 1, и этот ток должен замыкаться через регулирующий элемент так, чтобы переменная составляющая напряжения на конденсаторах равнялась нулю. Это требование вьтолняется при условии изменения емкости конденсаторов по закону

Oz-i;JiV-5Ln(u)t-5)fCo (i) Uoi L

5

Для этого регулирунлций элемент включает два конденсатора 4 и 7 с одинаковой емкостью и полностью управляемые ключи 6,8 и 9. Импульсы для от0 пирания ключей 6 и 9 подаются одновременно, а импульсы для управления ключом 8 - через инвертор 15.Так, при замкнутых ключах 6 и 9 ключ 8 разомзснут и конденсаторы 4 и 7 включены параллельно, а суммарная емкость .конденсатора регулирующего элемента равна 2С, где С - емкость одного конденсатора. При замкнутом ключе 8 и разомкнутых ключах 6 и 9 конденсаторы 4 и 7 включены после- доват12льно и емкость конденсаторов регулирующего элемента равна С/2. Изменяя скважность импульсов управления ключами от О до 1 высокочастот5

ной широтно-импульсной модуляцией, можно изменять среднее значение емкости регулирующего элемента плавно от С/2 до 2С,При этом общая эйергия конденсаторов не меняется,что повышает энергетические показатели регулирующего элемента.. Емкость кон- денсаторвв 4 и 7 определяется пр формуле

C-L LW

Uou)4

СЬ)

Высокочастотный дроссель 12 и конденсатор 13 образуют LC - фильтр . для подавления напряжения высокочастотной пшротно-импульсной модуляции, возникающего на регулирующем элементе.

При скважности импульсов q 1/2 напряжение на регулирующем элементе в одном полупериоде (конденсаторы 4 и 7 соединены параллельно) составляет , а в другом полупериоде, когда к.онденсаторы соединены после- довательно - 4Ue/3. Для уменьшения напряжения на регухшрующем элементе при сглаживании относительно высокого напряжения последовательно с регулирующим элементом включена параллельная цепь иэ резистора 11 и конденсатора 10. При этом уменьшается диапазон изменения суммарной емкости, так как относительно постоянная составляющая емкость увеличивается.

Резистор 11 включен в схему для под- нагрузки включен второй конпитки регулируклцего элемента энергией постоянного тока, необходимой для компенсации потерь на ключах для компенсации потерь из-за неравенства емкостей конденсаторов 4 и 7 и ком- 0 пенсации энергии, отдаваемой на нагрузку на частоте модуляции.LC - фильтр для подавления напряжения указанной модуляции, состоящий из дросселя 12 и конденсатора 13, по сравне-45 точке соединения первого ключа и нию с известными устройствами, имеет RC-цепочки.

Редактор Н.Швьщкая Заказ 3925/56

Составитель А.Кириллов

Техред О.ГортваиКорректор С.Шекмар

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

значительно меньшие габариты, так как высокочастотные пульсации в дан3

ном устройстве в г-г

раз мень2Г- 1

ше, где - скважность импульсов управления ключами.

Формула изобретения

Устройство для ослабления пульса- 1ЩЙ постоянного тока на выходе выпрямителя, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно выхода выпрямителя и

нагрузки, RC-цепочку из параллельно включенных конденсатора и резистора, первый и второй дроссели, одни выводы которых объединены и их .точка соединения подключена к выходному

выводу, а их свободные выводы соединены соответственно с входньм выводом и одним выводом RC-цепочки, три полностью управляемьсх ключа, конденсатор и блок управления, выходы которого соединены с управляющими выводами ключей, а его вход соединен с Вьгоода- ми для подключения нагрузки, причем один вывод первого ключа соединен со свободным выводом RC-цепочки,один вывод конденсатора подключен к общей точке соединения одних вьтодов второго и третьего ключей, свободный вывод второго ключа соединен с общим вьтодом, а между выводами для подклюденсатор, отличающееся тем, что, с целью улучшения массога- баритных показателей, в устройство введен дополнительный конденсатор, один вывод которого соединен с общим выводом, а его второй вывод лодключен к свободным выводам первого и третьего ключей, свободный вывод основного конденсатора подключен к общей

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Устройство срдержит входной 2, выходной 3 и общий 5 выводы для подключения выхода выпрямителя и нагрузки, RC-цепочку из парал Z - / лельно включенных резистора 11 и конденсатора 10, дросселя 1,12,управляемые ключи 6,8,9, конденсаторы 4,7,13 и блок управления ключами, состоящий из широтно-импульсного модулятора 14, инвертора 15 и конденсатора 16. Конденсатор 13 включен между выводами 3,5.Дроссель 1 включен между вьшодами 2,3 и соединен с дросселем 12, свободный вывод которого подключен к RC-цепочке.Между свободным выводом RC-цепочки и общим выводом 5 включены две цепи,состоящие: первая из ключа 9 и конденсатора 4, а вторая - из конденсатора 7 и ключа 6. Параллельно цепи из ключа 9 и конденсатора 7 включен ключ 8. Выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей 6,8,9. Дополнительно введенный конденсатор 4, а также конденсатор .7 и полностью управляемые ключи 6,8,9 образуют регулирующий орган. Конденсаторы 7 и 4 имеют одинаковую емкость, Использование в устройстве kn IsD 4 4i М сл со