Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания пониженным напряжением.

Цель изобретения - повьш1ение надежности.

На чертеже представлена электрическая схема йреобразователя переменного напряжения в постоянное.

Преобразователь содержит выпрямитель I, входом соединенный с выходными выводами 2 и 3 для подключения источника питающего напряжения. К выходу выпрямителя 1 подключен конденсатор фильтра 4. Первый выход выпрямителя через управляемый ключевой элемент 5 и индуктивный элемент 6 соединен выводом 7 с первым входом 8 первой группы 9 деления напряжения. Второй выход выпрямителя 1 через дополнительный управляемый ключевой элемент 0 соединен с вторым входом : торой группы 9 деления напряжения.

Группа 9 деления напряжения состоит из параллельно включенных цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вентилей 12 и 13 и конденсатора 14. Между разноименными обкладками конденсаторов смежных цепочек включен неуправляемый вентиль 15, Объединенные катоды вентилей 12 образуют первую выходную шину 6 группы деления напряжения. Объединенные аноды вентилей 13 обра- зуют вторую выходную шину 7 указанной группы. Преобразователь включает несколько идентичных групп деления напряжения. Первый вход каждой группы деления напряжения соединен с первой выходной шиной предыдущей группы деления напряжения через цепочку из последовательно соединенных индуктивного элемента и управляемого ключевого элемента идентичных элементам 6 и 5. Вторая выходная шина каждой пре- дыизпцей группы деления напряжения, кроме предпоследней, соединена с вто- рым входом последующей группы деления напряжения.

Вторая выходная шина предпоследней группы деления напряжения через управляемый ключевой элемент 18 соединена с вторым входом последней группы деления напряжения , выходные шины которой через, ключевые элементы 19 и 20 соединены с выходными вьгоода- 21 и 22 для подключения HarpysKii 25. Между выводами 21 и 22 включен

дополнительный конденсатор 24, На выходе каж,црй группы деления напряжения, кроме последней, между второй . выходной шиной 17 и точкой соединения 25 индуктивного элемента 6 с управляемым ключевым элементом 5 включен датчик 26 напряжения причем 3 предпоследней группе деления напря0 жения этот датчик включен после ключевого элемента 18. Выходы всех датчиков напряжений соединены с входами блока 27 компараторов, выход которого через усилитель 28 мощности соединен

5 с управляющем входом ключевого элемента 10.

Преобразователь работает следующим образом.

С помощью управляемых ключевых

0 элементов 5, 18-20, работающих поочередно в противофазе, обеспечивает™ ся последовательный заряд синусоидальным током конденсаторов групп деления напряжения и их параллельный разряд

5 на нагрузку. При этом напряжение после каждой группы деления напряжения уменьиается в п раз, где п число цепочек деления в группе.

Регулирование выходного напряжения

0 происходит изменением частоты управляемых ключевых элементов 5, 18-20. Амплитуды импульсов напряжения, возникающих на датчиках 26 напряжения, при перезаряде конденсаторов 14 групп

5 деления напряжения, сравниваются в блоке 27 компараторов с пороговым напряжением. При нарт,тпении коммутации управляемых ключевых элементов одной из групп деления напряжения амплиту0 да напряжения на входе блока компараторов превышает пороговое и на выход.е этого блока появляется сигнал, который после усиления усилителем 28 мощности запирает управляемый ключевой элемент 10.

5

0

5

В результате этого происходит разрыв цепи питания первой группы деления напряжения. Затем происходит снижение амплитуда напряжения на датчиках 26 напряжения и при достижении нуля блок 27 KONmapaTopoB возвращается в исходное состояние, а его выходной сигнал, усиленный усилителем мощности 28s отпирает ключевой элемент 10. Вновь начинается заряд и разряд конденсаторов групп деления напряжения. При повторном нарушении коммутации процесс повторяется.

оркула изобретения

.Преобразователь переменного напряжения в постоянное,. содеря эший входом собднненный с входными выводами для подключения источника питающего напряжения выпрямитель, параллельно выходу которого включен конденсатор фильтра управляемые ключевые элементы, индуктивные элементы, дополнительный конденсатор, включенный между выходными вьгоодами, и группы деления напряже- НИН, состоящие каждая из параллельно соединенных цепочек, число которых равно кратности деления, и каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и двух неуправляемых вентилей, один из которых катодом подключен к первой из выходных шин группы, а анодом - к одной из обкладок конденсатора, другой анодом подключен к второй выходной шине группы, а катодом - к другой обкладке конденсатора, и дополнительных не

управляемых вентилей, каждый из кото- 25 группы деления напряжения между

30

рых включен между разноименными обкладками конденсаторов соответствующих смежных цепочек, причем первый управляющий ключевой элемент одним вьтодом подключен к первому выходу выпрямителя, а другим вывЬдом через один из индук тивных элементов - к первому ВХОДУ первой группы деления напряжения, один из трех последних управляемых ключевых элементов включен между второй выходной шиной пред- последней группы деления напряжения и вторым входом последней группы деления напряжения, каждая из выходных шин которой через соответствующий один из оставшихся двух последних управляемых ключевых элементов соединена с одним из выходных выводов, второй вход каждой группы деления

40

общей точкой соединения управляемого ключевого элемента с индуктивным эле ментом и второй выходной шиной группы, последний датчик напряжения вклю чен на выходе предпоследней группы деления напряжения между общей точкой соединения управляемого ключевого элемента с индуктивным элементом, принадлежащих этой группе, и общей точкой соединения ключевого элемента включенного во вторую выходную тину указанной группы, с вторым входом последней группы деления напряжения, а выходы всех датчиков напряжения соединены с соответствующими входами блока компараторов, выход которого через усилитель мощности соединен с управляющим входом указанного дополнительного ключевого элемента.

Редактор М. Бланар

Составитель Л. Устинкина Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3122/53

Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.у д, 4/5

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

5

напряжения, кроме первой и последней, соединен с второй выходной шиной предыдущей группы деления напряжения, каждый из оставшихся управляемых ключевых элементов одним выводом через соответствующий индуктивный элемент соединен с первым входом соответствуг ющей группы деления напряжения, а другим выводом - с первой выходной тиной предыдущей группы деления напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введен дополнительный управляемый ключевой элемент, включенньй между вторым вьгходом выпрямителя и вторым входом .первой группы деления напряжения, а также дополнительно введены датчики напряжения, число которых на единицу меньше числа групп деления напряжения, блок компараторов и усилитель мощности, причем каждый из датчиков напряжения, кроме последнего, включен на выходе соответствую0

0

общей точкой соединения управляемого ключевого элемента с индуктивным элементом и второй выходной шиной группы, последний датчик напряжения включен на выходе предпоследней группы деления напряжения между общей точкой соединения управляемого ключевого элемента с индуктивным элементом, принадлежащих этой группе, и общей точкой соединения ключевого элемента, включенного во вторую выходную тину указанной группы, с вторым входом последней группы деления напряжения, а выходы всех датчиков напряжения соединены с соответствующими входами блока компараторов, выход которого через усилитель мощности соединен с управляющим входом указанного дополнительного ключевого элемента.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания пониженным напряжением. Пель изобретения - повьнпение надежности. Преобразователь содержит подключенный к источнику питания вьтрямитель 1 с конденсатором 4 фильтра на выходе и группы 9 деления напряжения. Вход первой из указанных групп деления напряжения соединен с выходом вьтрямителя 1 через . последовательно соединенные индуктивный элемент 6 и ключевой элемеит 5, а также через дополнительный управля- емый ключевой элемент 10. Вход каж- .дой последующей группы деления напряжения соединен с вьпсодом предьщущей группы через аналогичные соединенные последовательно индуктивный и ключевой элементы. На выходе каждой группы деления напряжения, кроме последней , между выходной шиной 17 и точкой соединения индуктивного и ключевого элементов дополнительно включен датчик напряжения 26, соединенный с соответствующим входом дополнительного блока компараторов 27. Выход блока компараторов 27 через усилитель мощности 28 соединен с управляющим входом ключевого элемента 10. Выход преобразователя соединен с нагрузкой 23 через ключевые элементы 19, 20. Регулирование выходного напряжения происходит изменением частоты управляемых ключевых элементов 5, 18, 19, 20. Амплитуде.1 импульсов напряжения, возникщих при перезаряде коидеисато- ров групп деления напряжения, сравниваются в блоке компараторов 27. При иарушении коммутации ключевых элементов путем отключения ключевого элемента 10 обеспечивается снижение амплитуды напряжения, после чего с помощью блока компараторов 27 преобразователь приводится в исходное со- стояиие, т.е. вновь начинается заряд и разряд конденсаторов групп деления напряжения. 1 ип. 21 ё Л оо ю СП О) 4