Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1993 года по МПК H02M1/14 

Яыход

00

Использование: преобразование переменного напряжения в постоянное для систем вторичного электропитания и А автоматики. Сущность изобретения: емкостной фильтр на выходе сетевого выпрямителя 1 выполнен на шести конденсаторах 2, 4, 7. 8, 9, 10. На определенном интервале времени в середине полупериодэ нагрузка питается непосредственно от сети, а конденсаторы заряжаются в последовательном соединении по три в две цепочки, а именно 2-8-4 и 9-7-10. На остальных интервалах полупериода, когда входное напряжение сети, снижается, диоды выпрямителя 1 запираются, а конденсаторы в параллельном соединении разряжаются на нагрузку. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

со

О О 00

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника вторичного питания радиоэлектронных устройств.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение массы и габаритов при работе на одну нагрузку и повышение технологичности изготовления.

На фиг. 1,2 представлена схема устройства и диаграммы токов и напряжений предлагаемого изобретения,где:

1 - входной однофазный мостовой выпрямитель;

2 - первый конденсатор;

3 - первый диод; . 4 - второй конденсатор;

5-6 - соответственно первая и вторая цепочки;

7,8,9,10 - соответственно третий, четвертый, пятый, шестой конденсаторы;

ui, И - соответственно сетевое напряжение и сетевой ток;

ic - ток конденсатора;

uC2, uC4, Uc7, uC8, uC9, Ucio - соответствен- HO напряжения на первом , втором,..,, шестом конденсаторах;

UAB - напряжение на выходе устройства;

t- текущая координата времени.

Для осуществления описываемого изобретения предлагается преобразователь переменного напряжения в постоянное, состоящее из: входного однофазного мостового выпрямителя 1, шести конденсаторов 2, 4, 7, 8, 9, 10, диода 3 и двух цепочек 5 и 6, каждая из которых содержит два согласно последовательно включенные диоды.

Сетевое напряжение Ui выпрямляется в входном однофазном мостовом выпрямителе 1 и подается на конденсаторы по двум цепям: первая цепь: - точка А, первый конденсатор 2, четвертый конденсатор 8, вторая цепочка 6, второй конденсатор 4 и точка В; вторая цепь-точка А, пятый конденсатор 9, первая цепочка 5, последовательно соединенные третий и шестой конденсаторы 7 и 10 соответственно, точка В. Все конденсаторы выполнены однотипичными (одинакового типа), поэтому каждый конденсатор заряжается одинаково до напряжения Uim/З, где Uim - амплитудное значение сетевого напряжения (при зарядке три конденсатора в цепи соединены как бы последовательно).

Разрядка конденсаторов идет по трем цепям: первая цепь - точка В, второй конденсатор 4, первый диод 3, первый конденсатор 2, точка А; вторая цепь - точка В, вторая цепочка 6, четвертый конденсатор 8, пятый конденсатор 9, точка А; третья цепь точка В, шестой конденсатор 10, третий конденсатор 7, первая цепочка 5, точка А. При разрядке два конденсатора в каждой цепи разрядки соединены как бы последователь- но. Поэтому напряжение разрядки эквивалентной емкости устройства составляет

Up 2Ulm/3.

В интервале времени нагрузка, подключенная на выходе преобразователя

0 переменного напряжения в постоянное, питается от сети конденсаторы дозаряжаются до Uim/З, а в интервале времени ti-ts ток прекращается от сети так как конденсаторы начинают разряжаться на нагрузку. Момен5 ты ti и т.4 определяются по формулам:

12 1 2 ti arcslibj ; (n-arcsing ).

Как видно из диаграммы(фиг. 2г.), увеличивается интервал протекания тока изсе0 ти, уменьшается его пиковое значение, уменьшается действующее значение сетевого тока, что вызывает повышение коэффициента мощности устройства.

Время разрядки конденсаторов

5 уменьшается по сравнению с известными схемами, что дает возможность уменьшить емкость конденсаторов. Эквивалентная емкость преобразователя составляет С ЗС0/2, где Со - емкость одного конденсатора, Ем0 кость Со выбирается в зависимости от нагрузки.

Преимуществом предлагаемого технического решения является возможность работы схемы на одну нагрузку, что

5 достигается в известном устройстве за счет существенных осложнений схемы. Поэтому предлагаемое устройство позволяет уменьшить массу и габариты преобразователя при работе на одну нагрузку.

0 в целях повышения технологического изготовления преобразователя путем сокращения номенклатуры используемых элементов (унификации) были подобраны конденсаторы однотипными,

5 в другом варианте .можно подобрать и четвертый и второй конденсаторы каждый с емкостью , первый и пятый конденсаторы заменить одним эквивалентом с емкостью , последовательное соеди0 нение третьего и шестого конденсаторов заменить эквивалентным . Формула изобретения 1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий вход5 ной однофазный мостовой выпрямитель, подключенный выходом к выходным выводам преобразователя, первый из которых соединен с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого через первый диод соединен с первым выводом

второго конденсатора, подключенного вто- рым выводом к второму выходному выводу преобразователя, причем первый диод включен в направлении проводимости, встречном по отношению к полярности выходного напряжения преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов при работе на одну нагрузку, введены третий и четвертый конденсаторы и две одинаковых цепочки, каждая из которых состоит из двух согласно последовательно-соединенных диодов, причем первая цепочка включена параллельно первому конденсатору, а вторая параллельно второму конденсатору с направлением проводимости диодов цепочек, согласным с направлением проводимости первого диода, средняя точа №

Ц

U-tt Ми Urp ce cgVUcjo

6

3

Составитель А.Гомисонияi $112.2 Редактор А. Кол я да Техред М.Моргентал Корректор Ј.Юско,

Заказ 1940Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

ка первой цепочки через цепь третьего конденсатора соединена с вторым входным выводом преобразователя, а средняя точка второй цепочки через четвертый конденсатор соединена с вторым выводом первого конденсатора.

Т