Преобразователь переменного напряжения в постоянное с умножением напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано как выпрямительное устройство дуговой сварки на постоянном токе, как универсальный источник питания переменного и постоянного напряжения, как пускозарядное сварочное устройство в автомобильной технике.

Известен двухфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное с уменьшением напряжения, выполненный по мостовой схеме, в двух противоположных плечах которой включены конденсаторы, а в двух других - вентили, причем последовательно с каждым из вентилей мо- ста включен дроссель. Одна из диагоналей моста образует входные выводы, а другая через дополнительный вентиль, включенный согласно-последовательно с одним из вентилей моста, образует выходные выво- ды.

Недостатками преобразователя являются многоэлементность, увеличенная пульсация выходного напряжения, большие внутренние сопротивления.

Наиболее близким к изобретению является двухполупериодный выпрямитель, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена со средней точкой, соединенной с одним из выходных зажимов, вентили и конденсаторы. С целью улучшения фильтрации выпрямленного напряжения, между каждой крайней точкой вторичной обмотки трансформатора и другим выходными зажимом включены два по- следовательно соединенные вентиля, точки соединения которых крайним точкам указанной обмотки.

Этот выпрямитель обеспечивает на выходных зажимах достаточное напряжение, однако ему присуща монофункциональность.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя.

Это достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное с умножением напряжения, содержащим трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выво- дами для подключения питающей сети, а его вторичная обмотка выполнена с отводом от середины его витков, образующим общий выходной вывод, выпрямитель, состоящий из первого и второго диодов и первого и второго конденсаторов и последовательной цепочки из двух встречно включенных дополнительных диодов, включенной между общей точкой соединения первого диода с первым конденсатором и общей точкой соединения второго

диода со вторым конденсатором, причем общая точка соединения дополнительных диодов указанной цепочки соединена с выходными выводом, а свободные выводы одноименных силовых электродов первого и второго диодов соединены с соответствующими крайними выводами вторичной обмотки трансформатора, введены два переключателя режима работы, каждый из которых выводом подвижного контакта соединен со свободным выводом одного из указанных конденсаторов, выводом одного из неподвижных контактов к одному из крайних выводов вторичной обмотки трансформатора, а выводом другого неподвижного контакта - к общему выходному выводу.

На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.

Преобразователь содержит мостовую схему, включающую конденсаторы 1 и 2, диоды 3 и 4 и подключенные согласно-последо- вательно с ними диоды 5 и 6. Последовательно с выходом моста подсоединены регулятор 7 тока и дроссель 8. Мостовая схема подключена к источнику питания через понижающий трансформатор 9 со средним выводом во вторичной обмотке (10,11). Переключатели 12 и 13 служат для изменения режима работы устройства.

Устройство при положении переключателей 12 и 13 в позиции II (сварочный выпрямитель с умножением напряжения) работает следующим образом. В положительный полупериод при разомкнутых выводах устройства открывается диод 4 и конденсатор 2 заряжается до амплитудного напряжения всей обмотки (10,11), а в отрицательный полупериод открывается диод 3 и. заряжается конденсатор 1. Через диоды 5 и 6 на выходе устройства суммируются напряжения конденсатора 2 и половины обмотки 11, либо - конденсатора 1 и половины обмотки 10, чем достигается 4-х кратное увеличение напряжение U от среднего значения напряжения на среднем выводе обмотки трансформатора 9.

Введение в устройство дросселя (электромагнита) 8 позволяет, с одной стороны, компенсировать емкостную составляющую тока заряда конденсаторов 1, 2 повышением напряжения для зажигания и удержания дуги за счет ЭДС самоиндукции, а с другой стороны обеспечить падающую нагрузочную характеристику с высоким КПД.

Введение в устройство регулятора 7 тока позволяет получить семейство внешних нагрузочных характеристик и тем самым улучшить качество дуги как на больших, так и на малых токах сварки.

Переключатели 12 и 13 (или сдвоенный переключатель) позволяет расширить функциональные возможности устройства: в позиции I устройство работает как пускоза- рядное, как источник питания; в позиции II - как сварочный выпрямитель.

Применение трансформатора 9 с жесткой характеристикой, с выводом от средней точки вторичной обмотки (10, 11), с напряжением на половине обмотки в 5-10 раз меньшим, чем в известных сварочных выпрямителях для ручной дуговой сварки при тех же рабочих токах, позволяет уменьшить массогабаритность устройства в 1,5-2 раза, кроме того, за счет расширения функциональных возможностей массогабаритность в целом уменьшается в 3-4 раза по сравнению с применением отдельных устройств, выполняющих указанные функции.

Формула изобретения Преобразователь переменного напря- жения в постоянное с умножением напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения питающей сети, а его вторичная обмотка выпол- йена с отводом от середины ее витков,

0

5

0 5

образующим общий выходной вывод, выпрямитель, состоящий из первого и второго диодов и первого и второго конденсаторов и последовательной цепочки из двух встречно включенных дополнительных диодов, включенной между общей точкой соединения первого диода с первым конденсатором и общей точкой соединения второго диода со вторым конденсатором, причем, общая точка соединения дополнительных диодов указанной цепочки соединена с выходным выводом, а свободные выводы одноименных силовых электродов первого и второго диодов соединены с соответствующими крайними выводами вторичной обмотки трансформатора, отличающийся .тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены два переключателя режима работы, каждый из которых выводом подвижного контакта соединен со свободным выводом одного из указанных конденсаторов, выводом одного из неподвижных контактов с одним из крайних выводов вторичной обмотки трансформатора, а выводом другого неподвижного контакта - с общим выходным выводам.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания постоянным током. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство состоит из трансформатора 9, к последовательно соединенным вторичным обмоткам 10 и 11 которого подключен выпрямительный мост. Н 9 Два противоположных плеча выпрямительного моста образованы диодами 3 и 4. Два других плеча моста образованы последовательно соединенными конденсатором 1 с переключателем 13 и конденсатором 2 с переключателем 12. В диагональ постоянного тока выпрямительного моста включена цепочка из диодов 5 и 6, общая точка катодов которых через регулятор 7 тока и дроссель 8 соединена с положительным выходным выводом. Общая точка подвижных контактов переключателей и обмоток 10 и 11 подключена к отрицательному выходному выводу. Крайние выводы обмоток 10 и 11 совместно с общей точкой этих обмоток образуют выходные выводы переменного тока с напряжением питающей сети и с удвоенным напряжением питающей сети. Указанное выполнение устройства позволяет при его использовании в сварке улучшить качество дуги как при больших, так и при малых токах сварки. Кроме того, что устройство может быть использовано как пускозэрядное. 1 ил. 0 Ё