Статический удвоитель частоты Советский патент 1986 года по МПК H02M5/16 

полярные зажимы 35,36 выпрямительныу мостов соединены друг с другом. Одно полярные зажимы 37,38 подключены к нагрузке 39. Цепочки из транзисторов 40-47 и диодов 48-55 соответственно соединены встречно-параллельно с це-. почками из транзисторов 1-8 и диодов 9-16. К управляющим электродам тран-: зисторов 41-47 подключены вторичные обмотки 56-63 трансформаторов 17,18. Первичная обмотка 19 подключена к входным зажимам 31,32 второго моста, а первичная обмотка 20 - к входным

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника колебаний повы- шенной частоты, в частности, для питания электродвигателей.

Цель изобретения - повьпиение КПД, улучшение массогабаритных показателей при одновременном повышении уровня выходного напряжения.

На фиг.1 изображена схема стати- ческого удвоителя частоты; на фиг.2 временные диаграммьк

Статический удвоитель частоты содержит два выпрямительных моста, плечи которых составлены из последова- тельно соединенных транзисторов 1-8 и полупроводниковых диодов 9-16 соответственно, два трансформатора 17 и 18 с одной первичной обмоткой 19 и 20 и четьфьмя вторичньми обмотками 21-24 и 25-28, подключенными к управляющим электродам транзисторов 1-8. К входным зажимам 29-32 выпрямитель- нь1х мостов подключены два источника 33 и 34, напряжения которых сдвину- ты на 90 зл.град. (фиг.2,с) . Одни однополярные зажимы 35 и 36 выпрямительных мостов соединены друг с другом,другие однополярные зажимы 37 и 38 подключены к нагрузке 39. После- довательные цепочки, составленные из транзисторов 40-47 и полупроводниковых диодов 48-55 соответственно, соединены встречно-параллельно с цепоч- кaмиj составленньп га из транзисторов 1-8 и полупроводниковых диодов 9-16 роответственно. К управляющим элек- TJJoдaм транзисторов 40-47 Подключены

зажимам 29,30 первого моста. Обмотки 19,20 питают соответственно транзисторы 1-4, 40-43 и 5-8, 44-47. Введе- ние дополнительных транзисторов 40- 47, вторичных обмоток 56-63 и указаи- ное соединение элементов устройства обеспечивают увеличение действующего значения выходного напряжения за счет синфазного сложения напряжений источников 33,34 и совмещение функций трансформаторов питания управляющих цепей транзисторов с функциями преобразователя числа фаз. 2 ил.

вторичные обмотки 56-63 трансформато- ,ров 17 и 18. Первичная обмотка 19 трансформатора 17, питающего управляющие цепи транзисторов 1,2,3,4,40, 41,42 и 43 первого моста, подключена к входным зажимам 31 и 32 второго моста. Первичная обмотка 20 трансформатора 18, питающего транзисторы 5,6, 7,8,44,45,46 и 47 второго моста, подключена к входным зижимам 29 и 30 первого моста.

Статический удвоитель частоты ра-- ботает следующим образом.

В течение первого коммутационного цикла (t О,...,Т/4, где Т - период входных колебаний) напряжения на мотках 25,27,56 и 58 меньше нуля- (фиг.2,,1.), транзисторы 5,7,40 и 42 находятся в открытом состоянии. Через нагрузку 39 протекает ток по следуют щей цепи: источник 33 - зажим 30 - транзистор 42 - диод 50 - зажим 37 - нагрузка 39 - зажим 38 - транзистор 7 - диод 15 - зажим 31 - источник 34 - зажим 32 - транзистор 5 - диод 13 - зажим 36 - зажим 35 - транзистор 40 - диод 48 - зажим 29 - источник 33. При этом напряжение на нагрузке 39 (фиг.2,г;) равно сумме напряжений; источников 33 и 34, так как они включены согласно. Несмотря на то, что на базы транзисторов 1,3,44 и 46 с обмоток 21,23,60 и 62 поступает отрицательное напряжение (фиг.2,5,6) ука-. занные транзиторы закрыты, так как на их эмиттеры подается отрицательное напряжение. В течение второго цикла (t Т/4,..., Т/2) в открытом

312

состоянии находятся транзисторы 2,4, 44 и 46. Через нагрузку 39 протекает ток в другом направлении по цепи: источник 33 - зажим 30 - транзистор 2 диод 10 - зажим 35 - зажим 36 - гран зистор 44 - диод 52 - зажим 32 - источник 34 - зажим 31 - транзистор 46 - диод 54 - зажим 38 - нагрузка 39 - зажим 37 - транзистор 4 - диод 12 .- зажим 29 - источник 33. В этой цепи источники 33 и 34 включены встречно, однако напряжение на цих имеет различную полярность, в связи с чем напряжения на нагрузке 39 будут складываться арифметически (фиг.2с, г). Процессы в другие коммутационные циклы протекают анало- гично описанным.

Таким образом, за счет синфазного сложения напряжений источников 33 и 34, подключаемых с помощью ди- одно-транзисторных ключей К нагрузке 39, действукщее значение выходного напряжения повьшается.

. Обычно в качестве двух источников, напряжения которых сдвинуты на 90 эл.град., применяют преобразователи числа фаз трехфазной сети переменного напряжения, вьшолненные на трансформаторах. Использование предлага- емого статического удвоителя частоты в этом случае позволяет повысить КПД и совместить функции трансформаторов питания управляющих цепей транзисторов с функциями.преобразователя числа фаз.

Формула изобретения

Статический удвоитель частоты, содержащий двавьшрямительных моста, 1 - Каждое плечокоторьпс состоит из последовательносоединенных транзистора

80

s 10 f5

20

25 зо

5

104

и полупроводникового диода, два трансформатора с одной первичной и четырьмя вторичными обмотками, восемь дополнительных полупроводниковых диодов, каждый из которых катодом подключен к эмиттеру одного из транзисторов соответствующего моста, а также две пары входных и одну пару выходных выводов, причем первичная обмотка каждого трансформатора подключена к одной из соответствующих пар входных выводов для подключения двух источников питания, напряжения которых сдвинуты друг относительно друга на 90 эл.град., каждая вторкчная обмотка включена в цепь управления одного из транзисторов соответствующего вьшрямительного моста, одни из одно- |Полярнь1х выходных зажимов выпрямитель ных мостов соединены между собой, а каждый из других однополярных выходных зажимов этих мостов соединен с одним из выходных выводов, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД, улучшения массогаба- ритных показателей при одновременном повышении уровня выходного напряжения, каждое плечо вьтрямительных мостов снабжено дополнительным транзистором, эмиттером соединенным с катодом диода этого плеча, а коллектором - с анодом дополнительного диода, подключенного к этому плечу, каждый трансформатор снабжен четырьмя дополнительными вторичными обмотками, каждая из которых включена в цепь управления одного из дополнительных транзисторов соответствующего вып- рямительно1 о моста, причем первичная обмотка каждого трансформатора, питающего управляющие цепи всех транзисторов одного моста, подключена к входным зажимам другого моста.

Составитель Л.Устинкина Редактор. А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ{4138/56

Тираж 631

Подписное

ВНИШШ Государственного коьштета СССР

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

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

Фие.2

Подписное