Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя Советский патент 1988 года по МПК H02M1/14 

00

со

00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников электропитания.Цель изобретения - улучшение мас- со -габаритных показателей.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - диаграммы токов и напряжений, иллюст рируюв ие работу устройства.

Устройство содержит фильтровый конденсатор 1, включенный между выхо jHbJM 2 и общим 3 вьгоодами для подключния нагрузки. Ко входному выводу 4 и входному выводу 5, являющемуся общим с выводом 3, подключается выходное напряжение выпрямителя. Начало обмотки сглаживающего дросселя 6 соединено с выводом 4. Регулирующий элемент включает диоды 7 и 8 и управляемые ключи 9 и 10, соединенные по мостовой схеме, в которой ключи и диоды включены в противоположные плечи. Выводы конденсатора 11 соединены с катодом диода 7 и анодом диода 8. Анод диода 7 соединен с концом обмотки дросселя 6, а катод диода 8 - с выходным выводом 2. Управляющие выводы ключей 9 и 10 связаны с системой управления 12.

Обозначения, принятые на диаграммах фиг.2: U4-S - входное напряжение; и„ - среднее значение входного напряжения i - напряжение, формируемое регулирующим элементом; I,, 1, - токи, протекающие через ключи соответственно 9 и 10; Уб , напряжение и ток, прикладываемые к обмотке сглаживающего дросселяi t,, t, tj, t, Т - интервалы времени, , ,Uonj, уровни напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме напряже- ние на обкладках дополнительного конденсатора поддерживается на постоянном уровне и„ и имеет полярность, указанную на фиг.1. Система управления 12 вьфабатывает сигналы управ- ления таким образом, что на интервале времени t t . t, (входное напряжение максимальное) ключи разомкнуты, на интервалах О t t,,. и t t Т (входное напряжение мини- мально) замкнуты, а на интервалах t,T . tj и t,-t t t (входное напряжение близко к выходному) замкнут один из ключей. При таком управ5

o

5 0

5 0

5 0 5

лении ключами на интервале tj, t t ток дросселя протекает через диоды и конденсатор 11. Конденсатор 11 заряжается. На интервалах О - t t, и диоды заперты, ток дросселя протекает через ключи и конденсатор 11, конденсатор разряжается. На интервалах , Т ток дросселя протекает через диод 8 и ключ 9, напряжение U,, не изменяется. В результате,, регулирующим элементом формируется напряжение , имеющее форму разнополярных импульсов, равных по амплитуде U4f и находящихся в противофазе с переменной составляющей входного напряжения пряжение Цд суммируется со входным, и напряжение на обмотке дросселя, равное сумме и U. U , приобретает форму, характеризующуюся пятикратным увеличением частоты основной га1 моники и существенным снижением амплитуды. В результате, пульсации тока сглаживающего дросселя также существенно снижаются.

Возможно несколько вариантов реализации системы управления. Выбор конкретной схемы принципиального значения не имеет. Один из вариантов, наболее прос.то реализуемый систему управления,следующий. Входное напряжение, либо синхронизирующее напряжение, повторяняцее по форме входное, подается на входы двух компараторов. Вторые входы компараторов соединены с выходами источника опорных напряжений, вырабатьгеающего постоянные напряжения Uon, и UOP (фиг. 2). Выходы компараторов через усилители мощности соединены с управляющими вьшодами ключей. Условием работоспособности устройства является равенство времени заряда t tg- tj и времени разряда tp 2(Т - t) конденсатора 11. Это необходимо для поддержания неизменным уровня и ,1 . Для компенсации потерь в конденсаторе интервал t должен быть несколько больше интервала tp. Требуемый уровень U,, задается разностью /it tp. Напряжение и „ и длительность интервалов заряда и разряда выбираются, исходя из условия максимальной компенсации переменной составляющей входного напряжения. Это условие, как показывают расчеты, вьшолняется при U 0,35 и„ и tj tp 0,6Т, где U,,, амплитудное значение входного напряжения.

Так как повышение эффективности работы устройства достигается за счет снижения пульсаций тока сглаживающего дросселя, то при заданном значении коэффициента пульсаций могут быть уменьшены как величина емкости фильтрового конденсатора, так и величина индуктивности сглаживающего дросселя.

Форм у л а изобретения Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе выпрямителя, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно выходного напряжения выпрямителя и нагрузки, дроссель,

один конец обмотки которого соединен с входным выводом, первый конденсатор, включенньш между выходным и общим вьшодами и регулирующий элемент, состоящий из двух диодов, двух управляемых ключей и второго конденсатора, один вывод которого соединен с анодом первого диода и выводом первого ключа, а другой - с катодом второго диода и выводом второго ключа, причем анод второго диода и свободные выводы первого ключа и обмотки дросселя соединены между собой,

отличающееся тем, что,

с целью улучшения массогабаритных показателей, катод первого диода и свободный вывод второго ключа подклю- ,чен к выходному выводу.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников электропитания. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит включенную между входным 4 и выходным 2 выводами цепь из последовательно соединенных дросселя 6 и регулирующего элемента. Между выходным 2 и общим 3 выводами включен сглаживающий конденсатор 1. Регулирующий элемент выполнен по мостовой схеме, в противоположные стороны которой включены диоды 7,8 и управляемые ключи 9,10. Между общими точками соединения ключа 9 с диодом 8 и ключа 10 с диодом 7 включен конденсатор 11. Указанное выполнение устройства позволяет изменять режим работы дросселя 6 в процессе передачи энергии от источника в нагрузку. Путем формирования на дросселе 6 напряжения, имеющего форму, ха- рактеризукщуюся пятикратным увеличением частоты основной гармоники и существенным снижением амплитуды, снижаются пульсации тока дросселя 6, При этом обеспечивается снижение величин емкости конденсатора и индуктивности дросселя 6. 2 ил. i (Л