Бестрансформаторный источник питания постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02M7/10 

113058

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения вторичных источников электропитания различного назначения.

Цель изобретения - распшрение функ-5 циональных возможностей путем получения разнополярных и разнопотенциаль- ных выходных напряжений.

На чертеже приведена схема бес-трансформаторного источника питания постоянного тока.

10

На схеме обозначены входной выпрямитель 1, сглаживающий фильтр 2, первое зарядное устройство 3, первый и второй вентильные элементы 4 и 5 первого зарядного устройства, первый накопитель 6 энергии, первый и второй конденсаторы 7 и 8 первого накопителя энергии, первое разрядное устрой- ство 9, управляемые вентили 10-13 первого разрядного устройства, второе разрядное устройство 14, управляемые вентили 15-18 второго разрядного устройства, второй накопитель 19 энер- гии, первый и второй конденсаторы 20 и 21 второго накопителя энергии, второе зарядное устройство 22, первый и второй управляемые вентили 23 и 24 второго зарядного устройства, высоко- частотный дроссель 25 с воздушным сердечником первую и вторую полуоб- моткй 26 и 28 дросселя, разнополярные нагрузки 28 и 29 и управляемые вентили 30-33 выпрямителей,

Бестрансформаторный источник питания содержит последовательно соединенные входной вьтрямитель 1 и сглаживающий фильтр 2, а также первый накопитель 6 энергии с двумя после- довательно соединенными конденсаторами 7 и 8 одинаковой емкости, первое устройство 3 заряда с вентилями 4 и 5, первое устройство 9 разряда с вентилями 10-13, второй накопитель 19 энергии с двумя последовательно соединенными конденсаторами 20 и 21 одинаковой емкости, второе устройство 22 заряда с вентилями 23 и 24, второе устройство 14 разряда с вентилями 1518, высокочастотный дроссель 25 с воздушным сердечником с двумя полуобмотками 26 и 27, разнопотенциаль- ные и разнополярные нагрузки 28 и 29 и управляемые вьшрямители с первыми 30 и 32 и вторыми 31 и 32 yпpaвляe 5ы ми вентилями. Первый накопитель 6 энергии, содержащий два последовательно соединенных конденсатора 7 и

5

0

15 0 25 30 эе;

0 45 50 5

8 одинаковой емкости, плюсовой клеммой конденсатора 7 соединен через катод-анод управляемого вентиля 4 и сглаживающий фильтр 2 с положительной шиной входного выпрямителя 1, а минусовая клемма конденсатора 8 через анод-катод управляемого вентиля 5 соединена с отрицательной шиной входного выпрямителя 1, причем средняя точка (общая точка соединения конденсаторов) накопителя 6 заземлена. Анод управляемого вентиля 10 соединен с катодом упр 1вляемого вентиля 4, а его катод - с первым кондом первой полуобмотки 26 дросселя 25, второй конец которой соединен с анодом управляемого вентиля 115 катодом соединенного с заземленной средней точкой первого накопителя 6 энергии и анодом управляемого вентиля 12, катод которого соединен с первым концом второй полуобмотки 27 дросселя 25, второй конец которой соединен с анодом управляемого вентиля 13, катодом соединенного с анодом управляемого вентиля 5. I

Второй накопитель 19 энергии, содержащий посутедовательно соединенные конденсаторы 20 и 21 одинаковой и равной конденсаторам 7 и 8 емкости, средняя точка которого заземлена, плюсовой клеммой конденсатора 20 соединен с катодом управляемого вентиля 23, анодом соединенного с анодом управляемого вентиля 4 и анодом управляемого вентиля 15, катод которого соединен с вторым концом первой полуобмотки 26 дросселя 25, первый конец которой соединен также с анодом управляемого Р ентиля 16, а его катод - со средней точкой второго накопителя 19 энергии. Минусовой клеммой конденсатора 21 второй накопитель 19 энер-г- гии .соединен через анод-катод управляемого вентиля 24 с катодом управляемого вентиля 5 и через катод-анод управляемого вентиля 18 с первым концом второй полуобмотки 27 дросселя 25, второй конец которой соединен также с катодом управляемого вентиля 17, анодом соединенного со средней точкой второго накопителя 19 энергии. Сопротивления нагрузки 28 отрицательной полярности одними своими точками соединены с катодами первого 30 и второго 31 управляемых вентилей выпрямителей, а их аноды - с отпайками первой полуобмотки 26 дросселя 25,

31305815

сопротивления нагрузки 19 положитель- дросселя

лениях, чении соп к отпайка полуобмот ротивлени различные заземлени 6 и 19 эн ключения нагрузок тельно ср полуобмот ное тиг

10

ной полярности одними своими точкаь-гк соединены с анодами первого 32 и второго 33 управляемых вентилей, а их катоды - с отпайками второй полуобмотки 27 дросселя 25, другие точки сопротивлений нагрузок заземлены.

Работа источника осуществляется с разделением времени заряда каждого накопителя 6 и 19 энергии и их последзтощего разряда на разнопотенци- альные нагрузки 28 и 29, частоту циклов заряд-разряд которых устанавливают равной не менее 30 КГц, что позволяет выполнить высокочастотный дрос- 5 сель 25 на воздушном сердечнике. При открытии управляемых вентилей 4 и 5 зарядного устройства 3 и закрытых управляемых вентилях 10-13 разрядного устройства 9 происходит заряд кон-20 денсаторов 7 и 8 первого накопителя 6 энергии до выходного напряжения входного выпрямителя 1 сглаженным дросселем фильтра 2 током с распределением их потенциалов, показанным на чертеже.

При закрытии управляемых вентилей 4 и 5 и открытии управляемых вентилей 10-13 разрядного устройства 9 и

25

25 в противоположных направ лениях, вследствие чего при подключении сопротивлений нагрузок 28 и 29 к отпайкам с различным числом витков полуобмоток 26 и 27 дросселя 25 сопротивления нагрузок 28 и 29 имеют различные потенциалы и вследствие заземления средних точек накопителей 6 и 19 энергии и дросселя 25 и подключения заземленных сопротивлений нагрузок 28 и 29 к различным относительно средней точки дросселя 25 его полуобмоткам 26 и 27 различные поляр ное тиг

Формула изобретения

Бестрансформаторный источник питания постоянного тока, содержащий последовательно соединенные входной выпрямитель, сглаживающий фильтр и канал преобразования напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения разнополярных и разнопотенциальных выходных напряжений, канал преобразования включает первьй накопитель энергии, включающий два последовательно соединенных кснуправляемых вентилей 31 и 33 происхо- денсатора одинаковой емкости, с пер- дит разряд конденсаторов 7 и 8 через соответствующие полуобмотки 26 и 27 дросселя 25 и подключенные к этим обмоткам разнопотенциальные нагрузки 28 и 29. Одновременно с этим при от- 35 крытии 5 равляемых вентилей 23 и 24 зарядного устройства 22 и закрытых управляемых вентилях 15-18 разрядного устройства 14 происходит заряд конвым устройством заряда, включающим первый и второй управляемые вентили, и первым устройством разряда, включающим четыре управляемых вентиля, второй накопитель энергии, включающий два последовательно соединенных конденсатора одинаковой и равной конденсаторам первого накопителя емкости, с вторым устройством заряда,вклюденсаторов 20 и 21 второго накопите- чающим первый и второй управляемые

45

ля 19 энергии. В следующий момент времени при закрытии управляемых вентилей 23 и 24 и открытии управляемых вентилей 15-18 разрядного устройства 14 и управляемых вентилей 30 и 32 происходит разряд конденсаторов 20 и 21 через соответствующие полуобмотки 26 и 27 дросселя 25 и подключенные к этим обмоткам разнополярные разно- потенциальные нагрузки 28 и 29. Одно- временно с этим при закрытии управляемых вентилей 10-13 разрядного устройства 9 и открытии управляемых вентилей 4 и 5 зарядного устройства 3 происходит заряд конденсаторов 7 и 8 накопителя 6 энергии. Токи разряда накопителей 6 и 19 энергии проходят через каждую из полуобмоток 26 и 27

0

5 0

5

25 в противоположных направлениях, вследствие чего при подключении сопротивлений нагрузок 28 и 29 к отпайкам с различным числом витков полуобмоток 26 и 27 дросселя 25 сопротивления нагрузок 28 и 29 имеют различные потенциалы и вследствие заземления средних точек накопителей 6 и 19 энергии и дросселя 25 и подключения заземленных сопротивлений нагрузок 28 и 29 к различным относительно средней точки дросселя 25 его полуобмоткам 26 и 27 различные полярное тиг

Формула изобретения

Бестрансформаторный источник питания постоянного тока, содержащий последовательно соединенные входной выпрямитель, сглаживающий фильтр и канал преобразования напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения разнополярных и разнопотенциальных выходных напряжений, канал преобразования включает первьй накопитель энергии, включающий два последовательно соединенных кснденсатора одинаковой емкости, с пер-

вым устройством заряда, включающим первый и второй управляемые вентили, и первым устройством разряда, включающим четыре управляемых вентиля, второй накопитель энергии, включающий два последовательно соединенных конденсатора одинаковой и равной конденсаторам первого накопителя емкости, с вторым устройством заряда,включающим первый и второй управляемые

вентили, и вторым устройством разряда, включающим четыре управляемых вентиля, высокочастотный дроссель с воздушным сердечником и двумя полуобмотками, и два управляемых выпрямителя с двумя управляемыми вентилями каждый, причем однрМ выводам первый накопитель энергии соединен через катод-анод первого управляемого вентиля первого зарядного устройства и сглаживающий фильтр с положительной шиной входного выпрямителя, а другим через анод-катод второго управляемого вентиля первого зарядного устройства - с отрицательной шиной входного выпрямителя, а его общая точка соединения конденсаторов заземлена, первый управляемый вентиль первого

разрядного устройства соединен анодом с катодом первого управляемого вентиля первого зарядного устройства а своим катодом - с первым концом первой полуобмотки дросселя второй конец которой соединен с анодом второго управляемого вентиля первого зарядного устройства, катод которого соединен с заземленной точкой первого

накопителя энергии и с анодом третье-Ю ляемого вентиля второго разрядного го управляемого вентиля первого разрядного устройства, катод которого соединен с первым концом второй полуустройства, анод которого соединен заземленным выводом второго накопит ля энергии, а цепь сопротивления на грузок отрицательной полярности одним своим выводом соединена с катод ми первого и второго управляемых ве тилей первого выпрямителя, а их ано ды - с отпайками первой полуобмотки дросселя, цепь сопротивления нагрузок положительной полярности одним своим выводом соединена с анодами п вого и второго управляемых вентилей второго выпрямителя, а их катоды - с отпайками второй полуобмотки дрос селя, а другие выводы цепей сопроти ления нагрузок заземлены, причем чи ла витков между отпайками, соединен ными с первыми управляемыми вентиля ми каждого из выпрямителей, и первы

обмотки дросселя, второй конец которой через анод-катод четвертого управляемого вентиля первого разрядного устройства соединен с другой точкой первого накопителя энергии, второй накопитель энергии, общая точка соединения конденсаторов которого заземлена, одним своим выводом соединен с катодом первого управляемого вентиля второго зарядного устройства, анод которого соединен с анодом первого управляемого вентиля первого за рядного устройства, и с анодом первого управляемого вентиля второго разрядного устройства, катод которого соединен с вторым концом полуобмотки дросселя, первьй конец которой соединен также с анодом второго управляемого вентиля второго разрядного устройства, а его катод соединен с заземленной точкой второго накопителя энергии, другим своим выводом второй накопитель энергии соединен через

Редактор ОЛОрковецкая

Составитель Л.Устинкина

Техред Л,Кравчук Корректор А.Зимокосов

Заказ 1463/53Тнра;к 661Подписное

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

анод-катод второго управляемого вентиля второго зарядного устройства с катодом второго управляемого вентиля первого зарядного устройства и через катод-анод третьего управляемого вентиля второго разрядного устройства с первым концом второй полуобмотки дросселя, второй конец которой соединен также с катодом четвертого управЮ ляемого вентиля второго разрядного f5

20

устройства, анод которого соединен с заземленным выводом второго накопителя энергии, а цепь сопротивления нагрузок отрицательной полярности одним своим выводом соединена с катодами первого и второго управляемых вентилей первого выпрямителя, а их аноды - с отпайками первой полуобмотки дросселя, цепь сопротивления нагрузок положительной полярности одним своим выводом соединена с анодами первого и второго управляемых вентилей второго выпрямителя, а их катоды - с отпайками второй полуобмотки дросселя, а другие выводы цепей сопротивления нагрузок заземлены, причем числа витков между отпайками, соединенными с первыми управляемыми вентилями каждого из выпрямителей, и первы-30 ми концами соответствующих этим выпрямителям полуобмоток дросселя равны числам витков между отпайками, соединенными с вторыми управляемыми вентилями выпрямителей, и вторыми

35 концами соответствующих зтим выпрямителям полуобмоток дросселя.

25

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения вторичных источников электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Источник питания содержит последовательно соединенные входной вьшрямитель 1, сглаживающий фильтр 2 и канал преобразования напряжения (КПН) с двумя накопителями энергии, выполненными каждый на двух конденсаторах 7, 8 и 20, 21, зарядными и разрядными устройствами. В КПН также входят высокочастотный дроссель с воздушным зазором и двумя полуобмотками 26, 27, к соответствующим отпайкам которь к подключены управляемые выпрямители на управляемых вентилях 30, 31 и 32, 33 соответственно. К выходам выпрямителей подключены нагрузки 28, 29, один из выводов которых ззэемлен. Каждый из накопителей энергии соединен последовательно с входным выпря- . мителем 1. Высокочастотный дроссель 25 включен параллельно этим накопителям энергии. Благодаря указанному выполнению КПН заряд накопителей энергии осуществляется с разделением во времени. При: этом на нагрузках 28, 29 получают разнополярные и разнопо- тенциальные напряжения. 1 мл. е &0 о сд 00 tmmik. ОН