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

ственно. Введение указанных элементов позволяет путем суммирования н вычитания токов сглаживающего и дополнительного дросселей на определенных интервалах времени при помощи ключей 5, 6. и диодов 7, 8 увеличить частоту.

пульсаций выходного напряжения и снизить амплитуду пульсаций. При этом величина тока, коммутируемого ключами, равная току дополнительного дросселя, значительно меньше тока нагрузки. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении вторичных источников питания. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит сглаживающий дроссель 1, включенный между входным 2 и выходньм 3 выводами, конденсатор 4 фильтра-и регулирующий элемент, выполн,енный по мостовой схеме на управляемых ключах 5, 6 и диодах 7, 8, включенных в соответствующие противоположные плечи. Регулирующий элемент и конденсатор 4 включены параллельно между выходными выводами 3, 11. Входной 10 и выходной 11 выводы образуют общий вывод. В диагональ моста регулирующего элемента включена обмотка дополнительного дросселя 9. Устройство снабжено интегратором 12, подключенным паС S раллельно дросселю 1, компараторами (Л 13, 14, входы которых соединены с выходом интегратора 12, и формирователями 16, 17 сигналов управления, входами подключенными к выходам компараторов 13, 14, а выходами - к управляющим электродам ключей 5, 6 срответJM ю О) 3 ел -О со со сх «д 15 д 10 О- // О йл/

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении вторичных источников питания Цель изобретения - повьшение КПД. На фиг.1 представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы токов и напряжений. Устройство содержит сглаживакядий дроссель 1, начало обмотки которюго соединено с входным выводом 2, а конец - с выходным выводом 3, конденса тором 4, регулирующий элемент,.состоягций ИЗ; управляемых ключей 5 и 6, которые совместно с диодами 7 и 8 образЗТот мост, причем диоды и ключи включены в противоположные плечи моста. В диагональ моста включена обмотка дополнительного дросселя 9. Другой диагональю указанный мост, а также конде.нсатор 4 включены между выход. ными выводами. Вход11ой вывод 10 и выходной вывод 11 образуют облщк вывод Параллельно обмотке сглаживающего дросселя 1 подключены входы интегратора 12, выход которого соединен с , входами компараторов 13 и 14. торые входы компараторов связаны с вджодами источника 15 опорных напряжений, а выходы - с входами формирователей 16 и 17 сигналов управления, выходы которых соединены с управляйщими электродами ключей 5 и 6. На фиг.2 обозначены: 1, Ij, I, Ig , I-, и Ig. - то ки на сглаживающем дросселе 1, выход ном выводе 3, конденсаторе 4, ключе диоде 7 и: дополнительном дросселе 9 соответственно, U., - переменная составляющая входного напряжения Uj.,, - переменная составляющая выходного напряжения; М - напряжение интегратора 12; и - напряже ния компараторов 13 и 14 Ug - напряжение дополнительного дросселя 9; и, и и,5 - постоянные напряжения, вырабатьшаемые источником 15 опорных напряжений; Т, 2Т, t, , t, tj и t интервалы времени. Устройство работает следующим образом. В установившемся режиме переменная составляющая входного напряжения и., выделяется на обмотке сглаживающего дросселя 1, и ток сглаживающего дросселя 1 имеет форму, изображенную на .фиг.2. Ток дополнительного дросселя 9 поддерживается на постоянном уровне Iq, что обеспечивается соответствующим выбором интервалов замкнутого и разомкнутого состояний кличей 5 и 6. Источник 15 опорных напряжений вырабатывает постоянные напряжения U и и U,j , имеющие противоположную полярность. Напряжение иа выходе интегратора Ujj по форме повторяет переменную составляющую тока сглаживающего дросселя 1. интервале времени 0 t t, напряжения Uj2 , U,5 и связаны неравенством .,2 при этом компаратор 13 включен, компаратор 14 выключен и формирователи 16 и 17 вырабатывают сигналы управления таким образом. Что ключ 5 находится в замкнутом состоянии, а ключ 6 - в разомкнутом. Ток дополнительного дросселя I, замыкается по цепи: обмотка дросселя 9 - диод 7 - ключ 5. Напряжение, приложенное к обмотке дросселя, близко к нулю, и энергия, накопленная дросселем, сохраняется. На интервале .времени t -; t полняется .неравенство U 0 , оба компаратора выключены, ключи 5 и 6 р/азомкнуты. При этом ток 19 замыкается по цепи: обмотка дросселя 9 - диод 7 - конденсатор 4 - ключ 6, Напряжение, приложенное к обмотке дросселя 9, приблизительно равно выходному и имеет полярность, указанную на фиг. 1 (без Скобок), дроссель расходует запасенную энергию. Ток конденсатора 4 равен сумме токов сглаживающего и дополнительного дросселей.

На интервале времени tj t tjCxeMa работает так же, как и на интервале О t t, .

На интервале t становится справедливым неравенство U Ц . При этом включается компаратор 14, ключ 6 замыкается, диоды 7 и 8 запираются и ток Ig протекает по цепи: обмотка дросселя 9 - диод 7 - конденсатор 4 - ключ 5. Напряжение, приложенное к обмотке дросселя 9, близко к выходному и имеет полярность, указанную на фиг.1 (в скобках). Дроссель 9 накапливает энергию. Ток конденсатора 4 равен разности токов сглаживающего и дополнительного дросселей.

На интервале времени Т схема работает аналогично интервалам О и tj. Б результате кривая тока 1 конденсатора 4 приобретает форму, изображенную на фиг.2, Уровень тока дополнительного дросселя Ig, а также длительности интервалов t t4 - tj и t tj - t., , на которых дополнительный дроссель 9 соответственно накапливает и отдает энергию, определяемые значе Ьиями опорных напряжений U и V выбираются из условия минимума пульсаций выходного напряжения .

Как видно из фиг.2, кривая тока I конденсатора 4 пересекает ось абсцисс в десяти точках за период входного напряжения, разбивая таким образом период на десять интервалов. Пульсации выходного напряжения минимальны в случае, если абсолютные значения интервала тока конденсатора 4, определенные на каждом из этих интерва-. лов, равны между собой. Это достигается при выполнении условий Ig ,857 1,„ и О, 353 Т,

где 1, - амплитуда переменной составляющей тока дросселя 1; Т - период входного напряжения.

Уровень тока Ig дросселя 9 задается разностью интервалов At t - t . При выполнении указанных условий частота пульсаций выходного напряжения возрастает в пять раз, а амплитуда пульсаций снижается примерно в девятнадцать раз по сравнению с Г-образным индуктивно-емкостным фильтром, имеющим те же значения индуктивности сглаживающего дросселя и емкости конденсатора.

Формула изобретения

Устройство для ослабления пульсаци напряжения постоянного тока на выходе выпрямителя, содержащее входной, выходной и общий ьгаоды для подключения соответственно выходного напряжения выпрямителя и нагрузки, сглаживающий дроссель, обмотка которого включена между входным и выходным выводами, включенные между выводами для подключения нагрузки конденсатор и регулирующий элемент, состоящий из двух управляемых ключей, двух диодов и дополнительного дросселя, обмотка которого включена в диагональ моста, образованного включенными в противоположные плечи моста диодами и ключами, причем катод первого и анод второго диодов соединены соответственно с выходньм и общим выводами, о т л ичающе ее я тем, что, с целью повышения КПД, в него введены два формирователя сигналов управления, два компаратора, источник опорных напряжений и интегратор, входы которого подключены параллельно обмотке сглаживающего дросселя,, а выход соединен с первыми входами компараторов, вторые входы которых соединены с выходами источника опорных напряжений, выходы компараторов соединены с входами формирователей сигналов управления выходы которых подключены к управляющим электродам ключей.