Устройство для уменьшения пульсаций напряжения постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02M1/14 

U Бклмчнн riapaju eribHti цепи v . a i.j ДОВ 8 II 9, Bi.ixO j; f jiOKa У1 пл: ле1и:а i ;oe ircit:.i с оауп.ии 1рлизиглэрон

0и n(j; ynpaiinejiiiH (ипет датп;: ;i:ii T ;r;r4;liH;i ГуЛг СЛЦьИ 1/. тт. КП ,М. и. j ч .-;(-:, Гм{ ;Я:- Л ii ai О И-. eii i; л ;3

; , ;|;;- фч;; -; :, лм;(йй у-:мг;п-1пь 14 и i M- i::- 1 -:-:у;::.-: г: МОЛv- ч,: -;T-; )

1. ISb -ojjii;/ .-пьси ИИМ lo обеспе-Vin-cH ii pcJfjo-:y pr i ;SI CTOpC): f) и 7 ч

fipn :;оторО : naiip :i;;:eiine на

ГТГ111Сф: м;:ТС.рЛ 1 Р/113НО ЦП ве

Ki ;iAti;;ca . оре 3, а напряжение на конце ч саторе 10 равно заданному и пропорционально напряжению источника питаикл. При этом при изменении на- п)/гясния источника питантш обеспе- . ГСМ работа транзисторов 6 и 7 I; .- lintrx условиях за счет обра- .: i i;(jnH обратной связи через датчик V5. Использование трансформатора 1 с предельным коэффициентом Iраисформаиии уменьшает действующее значение пульсационного тока, проте- кп;ощего через его вторичную обмотку, транзисторы и диоды, 1 ил

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении систем электроснабжения постоянного тока с повышенными требованиями к качеству выходного напряжения. Цель изобретения - повышение КПД и надежности. Устройство включает двухобмоточный трансформатор 1, между точкой соединения обмоток которого и выходным выводом 4 включен конденсатор 3, дроссель 5, образующий последовательную цепь с обмотками трансформатора 1, включенную между выходным выводом 2 и общими точками соединения транзисторов 6 и 7 и диодов 8 и 9. Коллектор транзистора 6 и эмиттер транзистора 7 соединены соответственно с катодом диода 8 и анодом диода 9. Конденсатор 10 включен параллельно цепи из диодов 8 и 9. Выходы блока управления 11 соединены с базами транзисторов 6 и 7. Блок управления включает датчик напряжения пульсаций 12, датчики среднего значения напряжения 13 и 15, дифференциальный усилитель 14 и широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 16. Выходные импульсы ШИМ 16 обеспечивают работу транзисторов 6 и 7 в режиме, при котором напряжение на выходе трансформатора 1 равно по величине и противоположно по фазе переменной составляющей напряжения на конденсаторе 3, а напряжение на конденсаторе 10 равно заданному и пропорционально напряжению источника питания. При этом при изменении напряжения источника питания обеспечивается работа транзисторов 6 и 7 в одинаковых условиях за счет образования цепи обратной связи через датчик 15. Использование трансформатора 1 с предельным коэффициентом трансформации уменьшает действующее значение пульсационного тока, протекающего через его вторичную обмотку, транзисторы и диоды. 1 ил.

; : по PC V Егие ОТНОСИТСЯ к i peoOpa- ;; -Г: ;: Ы-U}й 1Ч1Х;;я1че и бытт- ис- ii -л -чо iaHi) ;ри iioc гроеиин спстем

.: i :1О;:;Мбл ;иИ 1 Л;.)С ; .,1Я}1ИПГ; | ::Ка

: М.М iieHlll :ЧГ( 1 |U-UC t ain :-l 111 КаЧ :СТ:;, ,. . - i: 11 jjM i.t иия „

1;Ч C l- -- I t- iii-T - ис НЫ Лсчше кпд : :,::- .И к: 11 ,, ; i poiic i iM при :5;iiiaTiHor

.- 1 . iiflM -; -t H Г(: Чу,:, ИСЧЧТЧНИЧЛ

i,M :; мЧ icUM ; ;i ::.MniJl.

;.;; ;пг, ; .и п и- г-дена , груктурнак ; .г л Ч мгчч устройства.

i;i :.одс,рЛпТ 4 ijaiicibopMa- , У i, lUi; -Омспка котирсто с чис- iii-i г-. i. jT v nt-MiHJieHa (.дииг- концом : : /.: -,; ;,, .n- v : .: дным iiMisonoM 2, .:.;:;:. . : ао; сатг щк 3 и :; ю .-. v а 1 ,vnv ;M

ч ч) .: : 2., liny :ia пС;1-; 1адь:п к; ач 14-,., j ::-,r. u::iana , ;vi plllia- Ч,:Ч - . И Ч-1 ч -ч ;)ЧЧ . - , ДПОС

i , . :; :оч;Ч: сЧ o/i iTi -i о;; 1 Л 1 со птогч ч .а чча11счор 1атора 1, а ,,|-:- ;...: - с ) i 14-;чд.ч-1 нччстора 6, Ч Ч- : г ач:ч5ч---с рл 7. анодом дчоча В Л1;ола о, -ашденса- тот 0 олисг чГ-кл. ьаусой сослине) с кч ::;ч.ч- i o -ior- 1чта ч И1Ч ора Ь н катодом цио/;а ; . а apyroii оО ллдкоп - с вы- чодоч - J ч -нт ером транзистора 7, аноло -; лигола 9, система 11 управле- ci CTCM м свою очеред - i-ia датчик i 12 на;;эч:- н1чт п чьсадгп 1 (ДП), irforoi O датчика 13 г реднаго значения 1чи1оя: ч лп;я f JlH) ч вх. которьп под-- -K.TjiiT L . к ч,;ч о.. ывoдy 2, а BF-,I хсгд . к соо1 - -тс Д ук1ии М входам дтЬсЬе- rv.HTi ia.abHC . ,: питоля (ДУ 1А, трв тт.ч г ч;ч ,).м-(1 соят, с вь хоЧГ MI5S41 J 1ур ДПеГ О

0

s

0

5

0

5

значения апряжеиия (ДН), а выход -, со входом блока широтно-импульсного мч,.улятора (ШИМ) 16, первый выход которого подктгючен к управляющему ;,х(, транзистора 6, а второй выход. - к управляющему входу транзистора 7, вход третьего ДН 15 сое- днчгит Г: общим соединением транзистора. 6, днода 8 и конденсатора 10,

Устро11г.тБО работает следующим оС:разом.

CiiCTeMa 1 1 управления выделяет срс днее значение напряжения E,. с п: мошью ДН 13 и отклонение напряже- - пиг о среднего значения г лок;огч-,ю .jUI 12, рыделяет среднее чч:ЛЕНие напряжении на накопитель- ii( конденсаторе 10 с помошыо ДН 15о Усиленные разнида постоянных нанрл- .х-:ени1 блоков 13 и 15 и напряжение с .TI 12 с 1юмо1иью ДУ 14 преобразуются в прямоугольные импульсы напряжения, одудируемые по длительности с по- могпло С-лока ШКМ 16. Выходные импульсы блока 16 управляют работой транзисторов 6 и 7 и таким образом, чтобы переменное напряжение на выход- нон обмотке W трансформатора 1 было равно по величине и противоположно по фазе переменной составляющей напряжения на конденсаторе 3, а напряжение на накопительном конденсаторе 10, выполняющего роль регулируемого источнтжа, было равно заданному и пропорционально F-f, ( Е) .

Ьггда напряжение Е увеличивается относитольно среднего своего значения, периодически открьшается и закрывается 1-1мпульсами управления транзис1ор 7. В момент включения

5

транзистора 7 ток в дросселе 5 начинает нарастать но линейному заког у и замыкается по контуру: вывод 2 - трансформатор 1 - дроссель 5 - тран зистор 7 - вывод, А - вывод 2. выво; 4 - трансформатор 1,

Когда транзистор 7 закрь пяется, накопленная в дросселе 5 энелгтш г;;. дается через диод 8 в кон; енсзтор заряжая его. При данном направлепщ тока через дроссель 5 в обт отках W, и Wg наводятся ЭДС таким обрлзом (плюс на общем соединении обмоток ,W|, W и конденсатора З), что ла выводах 2 и Д компенсируется увепи- чение напряжения Е, Когда поянл т ется отклонение напряжения Е,,., в отрицательную сторону относительно среднего значения F/jKtc; HMiiy.nb- сы управления снимаются с транзисто ра 7 и подаются на транзистор 6, Конденсатор 10 начинает разряжаться ПО контуру: конденсатор 10 - зистор 6 - дроссель. 5 - транслорм::- тор 1 - вывод 2 - вывод А, трансформатор 1 - конденсатор 3 - выпоп 4, При включении транзистора 6 накопления в дросселе .S отдается Е) конденсатор. 3 и через диод 9. При изменении среднего значения пнТср например в сторону увеличе}1И5, напряжение на конденсаторе 10 пропорционально и-зменяется (увел1гчиваетс; за счет действия цепи обратно; снп и через ДН 15 и транзисторы 6 и 7 н результате продолжают работать примерно в одинаковых условиях загрузки их по току и напряжению с максимальным КГЩ устройства. Использование трансформатора 1 с предельным

коэффициентом трансформации К,-р I

, равным отношению К к

максимальному отклонению от g. Е-ПЦГУ

-пит IP дЕ.

, уменьшает деисг- пнг вующее значение пульсационного тока

протекающего через вторичную обмотк трансформатора 1 и через транзисторы 6 и 7 и диоды 8 и 9 в Кгр раз по отношению к пульсационным составляющим тока источника , что позволяет в мощных устройствах уменьшить количество параллельно включен ньгх силовых транзисторов и диодов. В результате этого, а также в резултате поддержания расчетного режима работы силовых транзисторов при из24)386

менении F, ,,,:., что исключ;;1. г nfipei p.yn- ку одного из транзистором, пошлшает- ся надежность устройства. Ютточевой режим работы усилителя мотности с мп- 1;;.х,),гПзНЬ;1-1 xoniiHecTnoH одновременно папота; - 1;п; и-п-иерехо.ппп, pniri-nvM пд- « :-V, nj H lifiOTeKaKTiero л- я опг:,-. ;;:--- ,гтемньг1 ПЛ. о р м у л а и 3 о б р г г i ч s, я

Устройстрзо для умены 1;- П1Я ;i:;;ii.ca- пдгй H npHseifHH постоянного юка, :-о-- 1С ijA f Kiee Бу,однс)й и сбшнй нияоам HJ i 1 (: ::: : ;юч«-;;ия 1;стг1чни1 а поп liaripMKeiivi/ и натрузуи. Tp itr Hr -- ipa, два ,а, гт1:|;рый гч::;Е:;1г; - -о. :: Олек улрпнлсгпп;, nepEi.n- EXLUI которого соединен с Рход1 ым нг-шо/шм, а

liIlU.L.i), Л ТОл- КОТОПО1Ч.1 СРЯ. ИИРН с

,, (ьр/оппм иерчого тр;;н не тпра и ПЛЧТ1М из (,. ь ).1еУ с:: гг:р-.

Дру; ;ji; TU. КГ |ТрОГО ПОДКЛ -Г СН к

;- О | аму Б 111Гч(у. П111г- ем .л: пь лид .р;ло . л - рп сое li nnf л г ;-р , rrr -pi T O ЛниЛс, о т л 1; :- /.

14 t; е с п с , ч-;ч , с iii-j .b . ( Л,;Я 1 II маДё- ТК Г 1 и , дЛ.Л v. Л i ИГи J Л.

. Т :л11.л;;ор;-т Г1;) с диу-1И л:

.П, 1Л л ИИГЛЛ C-ip llOCT tj ir ил Г Hi

u--BL г:и; ; , ароссоль и т лрлл . л-.Л:сатор /. - .TJOK i ::льлр}1 н ;i . л ДlЛк;JЛiитc I нь-м , Г Н:. ДЛ е ЛЛ-:м клто;л/:| приог-: :ь.лгт, i лл: in

Д ГГ Л1К НППрйХО 11ЛЯ 1 уЛ1ЛЛЛ ; ,

;, оси ii VDtj л;н; г, Л;К1 л: :;1ии:1о 4 V i

зн. 1л-1;л.. ли-;, С-ллк гллл-тплИ Г1УЛЬСНОГО MOr yjJF ona с (1 ;ЧЛ Г О;;ом и ллхол , . л; ;-, блока yiipaBj } -;,, и 11М1Л 4:Г1 :Л; - .,г ниальныл усилитель, я.мхои кот ;ч;едикеи с яходс - Одюк-я rni: P Hvi- ;млульсП1:гп MCUIV.-IMTP ра, ;i L трл 1о;ода соедчпелы с РЫХОБЛМИ (лл-лл-;ег- стг: loiiijix уклзакньг л.л; (1 i li;;, НХОД г к ЧЛ :л (- riinien с V Kfl : пнпь; ; лсл- л . vxo- iiijM рлок; у :рч«лен1Л:, Тгллг.:л тлллд

bf TODOrO СПаДНИСИ с чхл.1, ЛГ; Т; t ,i

v HTOporo да Ччкоп i-nлр ;- -л-1 if- . :ц IH. f., катоа fsToporo слгл л С л-г лл г . ЛlJДOм первого п,и ;д: л лро: (. L;.. - со СТ СбОДН

: ОС; 10ТСК ТраНСф.:р 5ЛТ Л: i , ЛЛЛ11 .:1М- i

другой ОбМЛЛчЛ : Л Л -- r.invi7152 1388

нен с входньм вьшодом, а обшая точ- вьшоду и общей точке соединения вто- ка соединения этих обмоток через вто-- рого транзистора с анодом второго рой конденсатор подключена к обшему диода.