Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1988 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис- Лользовано в качестве источника Электропитания в радиоэлектронной ап паратуре.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей путем обеспечения бестрансформаторного питания : На фиг,1 приведена структурная 4хема преобразователя; на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие его работу; на ФиГо 3 - структурная схема блока уп- Iавления и управляемых ключей; на фиг. 4 - принципиальная схема усилн- 1еля-ограничителя, 1 Преобразователь содержит входные ныводы и 2 для подключения к фазе с;ети и к ее нейтрали соответственно Иьгеод 1 подключен к катоду диода 3 4нод которого соединен с одним выво- Дом первого конденсатора, 4 и через j пpaвляeмый ключ 5 с выходным выводом 6. Вывод 1 подключен также к аноду диода 7, катодом соединенного с Одним выводом второго конденсатора 8 и через управляемый ключ 9 с выходным выводом 2, являющимся также входным выводом, соединенным с нейтралью сети. Другой вывод конденсато- pa 8 подключен к аниду 10 и катоду диода 1I, анодом соединенного с выводом 6. Катод диода П соединен с другим выводом конденсатора 4 и выводом 2, Блок 12 управления входным вы ЙОДОМ 13 соединен с выводом 1, входам выводом 14 с выводом 2, выходными выводами 15 и 16 с управляемыми электродами ключей 5 и 9 еоответст- йенно, а выходными выводами 7 и 18 С точками соединения диода 3, конденсатора 4 и ключа 5, диода 7 конденсатора 8 и ключа 9 соответственно.

Блок 12 управления управляет ключами 5 и 9 в соответствии с диаграм- мами напряжений, показанными на фиг. 2, где напряжение сети на входных выводах шин 1 и 2; V, и eg - напряжения на конденсаторах

4 и 8; 1.

-се

- ток, потребляемый

От сети (ток заряда конденсаторов 4 и 8); Ug - выходное напряжение выпрямителя на выводах 6 - 2, в эависи- мости от нормированного времени mt,

Выполнение ключей 5 и 9 может быть различным. Одна из возможных реализаций показана на фиг. 3, где ключи выполнены на транзисторах соответственно по схеме с общими эмитте

0 O Q

0

5

ром и базой. Конкретное выполнение блока управления 2 может быть различным. Одна из возможных реализаций его показана на фиг.З, где блок управления содерзкит источник 19 питания и два усилителя-ограничителя 20, одна из возможных реализаций которых показана на,фиг.4. Источник 19 питания входами соединен с выводами 1 и 2, Он вырабатывает два няпряжения +Ufjy и -Ипит относительно выводов 17 и 18, Усилители-ограничители вырабатывают периодические прямоугольные {трапецеи,цальныё) импульсы с длительностью, равной половине периода сетевого напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме на конден- саторах 4 и 8 имеется напряжение, по лярнойть которого указана на фиг.1. а форма - на фиг,2, В положительный полупериод (Oicot O потенциал входного фазного вывода 1 положителен относительно вывода 2, управляемьш ключ 9 закрыт. С момента cot. , когда мгновенное значение Усети становится равным напряжению на конденсаторе 8, диод 7 открывается и в течение cot, - « t происходит подзаряд конденсатора 8 током ij-g по цепи: фаз- ный вывод I - диод 7 - конденсатор

8- диод 10 вывод 2. При этом напряжение на конденсаторе 8 возрастает до максимального значения. В этот же положительный полупериод диоды 3 и

11 находятся под воздействием обратного напряжения и они закрыты, а ключ 5 открыт и конденсатор 4 разряжает-, ся на нагрузку ,по цепи: конденсатор 4 - вывод 2 - нагрузка - вывод 6 - ключ 5 - конденсатор 4, поддерживая на выходе выпрямителя напряжение Ug. В момент (at - ) перехода сетевого напряжения через нуль ключ 5 закрывается, а ключ 9 открывается, и конденсатор 8 разряжается на нагрузку по цепи: конденсатор 8 - ключ

9- вывод 2 - нагрузка - выв,од 6 - диод 11 - конденсатор 8, поддерживая на нагрузке напряжение U в течение Т ; cot 2 iT , В течение отрицательного полупериода напряжения сети потенциал фазного вывода 1 относительно вывода 2 отрицателен, диод 7 находится под воздействием обратного напряжения и заперт. С моментаcotj, когда мгновенное напряжение сети становится равным напряжению на конденсаторе 4, диод 3 открывается и конденсатор 4 до момента cot,, подзаряжается -током 1С4 по цепи: вьгеод 2 - конденсатор 4 - диод 3 - вывод 1.Далее процессы в схеме повторяются.

Таким образом, за период преобразуемого напряжения от сети потребляются два импульса тока противополож- кого направления, т.е. в потребляемом от сети токе отсутствует постоянная составляющая.

Формула изобретенид

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержащий два входных вывода, первый из которых подключен к катоду (аноду) первого и аноду (катоду) второго диода, первый конденсатор, включенный между анодом (катодом) первого диода и

вторым входным выводом, второй конденсатор, подключенный одним выводом к катоду (аноду) второго диода и одному выводу основного управляемого ключа, другой вывод которого образует первый выходной вывод и блок управления, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабарит- ных показателей путем обеспечения бестрансформаторного питания, введен дополнительный управляемый ключ, а также третий и четвертый диоды, при этом дополнительный управляемый ключ лючен между анодом (катодом) первого Д1иода и анодом (катодом) третьего, образуюп1им второй выходной вывод, катод (анод) третьего диода соединен с анодом (катодом) четвертого диода и другим вьтодом второго конденсатора, а катод (анод) четвертого диода соединен с объединенными вторым входным и первым выходным вьгаодами.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника электропитания в радиоэлектронной аппаратуре. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей путем обеспечения бестрансформаторного питания. Эффект обеспечивается за счет того, что в каждый из полупериодов питающего напряжения образуется цепь заряда одного из когзденсаторов 4 и 8, которые в последующий полупериод с помощью диодов 10 и 11 и ключей 5 и 9 подключаются к выходным выводам 2 и 6, отдавая нагрузке накопленную энергию. 4 ил.

Кяи}(5 Закрыт

Открыт

5 Ofr f pb/frJ

Нлючд 0акрыгл

V

Фиг. г

3}Г

cjt

cpffО I

ориг.