Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное с умножением напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания высоковольтных нагрузок непосредственно от сети переменного тока без повышающего трансформатора, а также для получения повышенного напряжения от сети с повышенным числом фаз.

Цель изобретения - снижение пульсаций выходного напряжения, обеспечение равномерной нагрузки фаз и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 -- пример выполнения двухкаскадной схемы устройства.

Преобразователь (фиг. 1) содержит вход- ., ные выводы 1-3 для подключения трехфазного источника питания, конденсаторы 4-6 и вентили 7-9, образуюш,ие схему умножения с выходами 10-12, диодно-конденсаторную цепочку из конденсатора 13 и диода 14.

рованные нагрузки могут подключаться к любому конденсатору. Для повышения величины выходного напряжения можно увеличить число фаз питающего напряжения, ли- бо включить несколько звеньев умножения последовательно или параллельно. Диодно- конденсаторная цепочка из диода 14 и конденсатора 13 обеспечивает возможность работы нескольких нагрузок, связанных между собой, общий выходной вывод и нагруз- 10 ки при этом могут быть заземлены.

Устройство по фиг. 2 работает аналогичным образом.

После заряда конденсатора 4 до утроенного напряжения заряжается конденсатор 18 до утроенного напряжения, так как когда напряжение сети складывается с напряжением конденсатора 4, напряжение конденсатора 5 вычитается, так как на конденсаторе 5 напряжение имеет противоположную полярность. При заряде конденсатора 19

Конденсатор 13 включен между выходными20 з учетверенного напряжения на конденвыводами 15 и 16, причем вывод 16 яв-саторах 5 и 18 и напряжения сети вычиляется общим. Диод 14 включен междутается удвоенное напряжение конденсатора 6.

выводами 12 и 15. Конденсатор 6 вклю -При заряде конденсатора 17 из упятечен между входным выводом 3 и выхо-ренного напряжения на конденсаторах 6 и 19

дом 11 схемы умножения, к которому под- напряжения сети вычитается напряжение

ключена общая точка соединения анода вен- заряженного конденсатора 4. В результатиля 9 с катодом вентиля 8. Катод вентиля 9 соединен с выходом 12 схемы „умножения и анодом диода 14. Анод вентиля 8 соединен с выходом 10 схемы умножения и с катодом вентиля 7, анод которого соединен с входным выводом . Конденсатор 4 включен между входным выводом 1 и выходом 12 схемы умножения, а конденсатор 5 включен между входным выводом 2 и выходом 10 схемы умножения.

30

35

те остается утроенное напряжение. При разряде конденсаторов 4 и 17 на нагрузку их напряжения будут складываться до ушестеренного значения, а на выходном выводе 28 оно будет складываться с амплитудным значением фазного напряжения, которое имеется между общим выводом и фазой. Дополнительный преобразователь (второе звено умножения) может быть неполным, если не требуется ушестеренного напряжения. В этом случае диод 23 подключают к выводу 26 или выводу 27. В ка- Устройство по фиг. 2 отличается от честве звеньев умножения и диодно-кон- устройства по фиг. 1 введенным дополни- денсаторных цепей могут быть использова- тельным идентичным преобразователем, вы-ны диоды, тиристоры, а также любые упполненным по той же схеме, что и ос- равляемые ключи, обеспечивающие подклю- новной, включающей конденсаторы 17-19, 40 чение преобразователя к сети на часть полувентили 20-22 и диодно-конденсаторную периода с заданными углами отсечки.

Преобразователь позволяет повысить скорость нарастания напряжения и нагрузочную способность. Кроме того, облегчается получение высокого коэффициента умножецепочку из диода 23 и конденсатора 24, причем позициями 25-27 обозначены выходы схемы умножения, а 28 - дополнительный выходной вывод.

Преобразователь работает следующим ния, улучшается фильтрация напряжения, за

образом.

При положительном напряжении на входном выводе 1 (фиг. 1) относительно вывода 2 происходит заряд конденсатора 5 до амплитудного значения. При положитель- .. ном напряжении на выводе 2 относительно напряжения на выводе 3 происходит заряд конденсатора 6 до удвоенного значения напряжения; так как напряжение сети складывается с напряжением конденсатора 5.

счет увеличения частоты пульсации и расширяются возможности использования преобразователя.

Формула изобретения

1. Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное с умножением напряжения, содержащий три вход- При положительном напряжении на входном 55 вывода для подключения источника выводе 3 относительно напряжения на вы- питания, два выходных вывода для подводе 1 происходит заряд конденсатора 4 ключения нагрузки и схему умножения надо утроенного значения напряжения. Изоли- пряжения, включающую три последователь

рованные нагрузки могут подключаться к любому конденсатору. Для повышения величины выходного напряжения можно увеличить число фаз питающего напряжения, ли- бо включить несколько звеньев умножения последовательно или параллельно. Диодно- конденсаторная цепочка из диода 14 и конденсатора 13 обеспечивает возможность работы нескольких нагрузок, связанных между собой, общий выходной вывод и нагруз- 0 ки при этом могут быть заземлены.

Устройство по фиг. 2 работает аналогичным образом.

После заряда конденсатора 4 до утроенного напряжения заряжается конденсатор 18 до утроенного напряжения, так как когда напряжение сети складывается с напряжением конденсатора 4, напряжение конденсатора 5 вычитается, так как на конденсаторе 5 напряжение имеет противоположную полярность. При заряде конденсатора 19

заряженного конденсатора 4. В результа

те остается утроенное напряжение. При разряде конденсаторов 4 и 17 на нагрузку их напряжения будут складываться до ушестеренного значения, а на выходном выводе 28 оно будет складываться с амплитудным значением фазного напряжения, которое имеется между общим выводом и фазой. Дополнительный преобразователь (второе звено умножения) может быть неполным, если не требуется ушестеренного напряжения. В этом случае диод 23 подключают к выводу 26 или выводу 27. В ка- честве звеньев умножения и диодно-кон- денсаторных цепей могут быть использова- ны диоды, тиристоры, а также любые упсчет увеличения частоты пульсации и расширяются возможности использования преобразователя.

Формула изобретения

3

но соединенных вентиля и два конденсатора, причем общая точка соединения анода первого вентиля с катодом второго вентиля соединена через первый конденсатор с первым входным выводом, а второй конденсатор включен между третьим входным выводом и первым выходом схемы умножения, отличающийся тем, что, с целью снижения пульсаций выходного напряжения, обеспечения равномерной нагрузки фаз и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены третий конденсатор и диодно-конденсаторная цепочка, причем третий конденсатор включен между вторым входным выводом и общей точкой соединения катода третьего вентиля с анодом второго вентиля, образующей второй выход схемы умножения, указанная общая точка соединения первого и второго вентилей образует третий выход схемы умножения, кон

Редактор М. Келемеш Заказ 1764/53

ВНИИПИ Государствемиого комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое иреднриятие, г. Ул город, ул. Проектная. 4

0

5

денсатор диодно-конденсатОрной цепочки включен между выходными выводами, один из которых является общим, а диод этой цепочки включен между нервым выходом схемы умножения и выходным выводом.

2.Преобразователь по п. I, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента умножения, дополнительно введен идентичный преобразователь,входы которого соединены с соответствующими выходами схемы умножения и выходом основного преобразователя.

3.Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения питания нескольких нагрузок, дополнительно введено п дчодно-конденсаторных цепочек, диодный вход каждой из которых подключен к соответствующему выходу с.хе- .мы умножения, а выход - к соответствующему выходному выводу.

Составитель Л. Устинкнна

Техред И. Верес Тираж 661

Корректор А..Обручар Подписное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бестрансформаторного питания от сети высоковольтных нагрузок, а также для получения повышенного напряжения от сети с повышенным числом фаз. Цель изобретения - снижение пульсаций выходного напряжения, обеспечение равномерной нагрузки фаз и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит схему умножения напряжения, выполненную на конденсаторах 4-6 и вентилях 7-9. Конденсаторы 4-6 включены соответственно между входными выводами 1-3 для подключения сети и М affUi. выходами 10-12 схемы умножения. Вентиль 7 включен между выводом 1 и выходом 10. Вентиль 8 включен между выходом 10 и выходом 11. Вентиль 9 включен между выходами 11 и 12. Вентили 7-9 между собой включены последовательно. Дополнительно введенная диодно-конден- саторная цепь состоит из- конденсатора 13 и диода 14. Конденсатор 13 включен между выходными выводами 15 и 16 для подключения нагрузки. Вывод 16 является общим и может быть заземлен. Диод 14 включен между выводом 15 и выходом 12 схемы умножения. Введение конденсатора 5 и диодно-конденсаторной цепочки и указанное соединение элементов устройства обеспечивают получение на нагрузке утроенного напряжения. При этом повышается скорость нарастания напряжения, нагрузочная способность и облегчается получение высокого коэффициента умножения путем каскадного соединения идентичных устройств. За счет использования нескольких диодно- конденсаторных цепочек и заземления одного из выходных выводов обеспечивается подключение нескольких нагрузок на разные по величине напряжения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 8 П но 7 i (Л со о со 05 СО 73 I фие. 1 V