Бестрансформаторный преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1974 года по МПК H02M7/06 

1

Известны различные конструкпии выпрямителей для зарядки мотопиклетных аккумуляторов. Они имеют нонижающий трансформатор, выпрямительное устройство и устройство для регулирования, сглаживания пульсаций и измерения тока. Такие выпрямители осуществляют заряд аккумулятора при постоянной э.д.с. выпрямителя. Для полной зарядки аккумулятора и поддержапия выпрямленного тока неизменным необходимы регулирующие устройства.

Для повышения к.п.д. и обеспечения равномерного (принудительного) распределения тока между параллельно работающими вентилями предлагается .преобразователь, в котором каждый входной зажим соединен с соответствующим зажимом переменного тока каждого из мостов через один из конденсаторов.

На фиг. 1 дана принципиальная схема выпрямителя; на фиг. 2 - его конструкция; на фиг. 3 показаи вариант схемы с варисторами вместо конденсаторов; на фиг. 4 - вариант схемы -с реле напряжения, снабженным защелкой.

В схеме (см. фиг. 1) путем последовательноге включения конденсаторов Ci и Cz образуется емкостный делитель напряжения, вход которого включают в сеть переменного тока, я выход - на вход выпрямительного устройства. В зависимости от величины емкости

конденсаторов Ci и Cz устанавливается необходимая величина выирямлениого тока и величина напряжения холостого хода выпрямителя. Поскольку полупроводниковые вентили имеют разброс вольтамперных характеристик, для полного использования полупроводниковых вентилей но току (в данной схеме) применено принудительное распределение тока между вентилями. Предлагаемая схема не требует предварительного отбора вентилей для параллельной работы; принудительное распределение тока между параллельно работающими вентилями осуществляется благодаря тому, что разделительные конденсаторы включаются между одним полюсом сети переменного тока и встречно-включенными последовательно вентилями выпрямительного моста без применения дополНительных делителей тока. Тумблер Т служит для установления зарядного тока на заданную величину (первоначальный зарядный ток, нормальный зарядный ток). Параллельно конденсатору Ci включен резистор RI (для разряда конденсаторов d). Конденсаторы С2 ограничивают величину напряжения холостого хода выпрямителя и предохраняют вентили от пробоя при холостом ходе выпрямителя. Для контроля за режимом работы выпрямителя (короткое замыканиенормальный рабочий режим и т/ параллельно конденсатд| следовательно с резистором 2 миниатюрная неоновая лампа (НЛ). Загорание лампы сигнализирует о холостом ходе выпрямителя и повышенном напряжении на его выходных зажимах. По отношению к нагрузке ( в определенном пределе) выпрямитель можпо рассматривать как источник тока. Контроль конца зарядки осуп ествляется по расчетному времени заряда или другим Способом. Выпрямитель позволяет заряжать одновременно песколько однотипных низковольтных аккумуляторов, включенных последовательно. Величина зыпря:мленного тока при этом практически не изменяется, к. п. д. выпрямителя высокий, так как потери в конденсаторах ничтожны и ими можно пренебречь. Выпрямитель (см. фиг. 2) состоит из пластмассового корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 крышек из пластмассы. Полупроводниковые вентили В крепятся к верхней крышке 2, где и собираются в схему. Тумблер укрепляется в верхней части корпуса на боковой его стенке. Разрядное сопротивление Ri припаивается параллельно одному из конденсаторов С, постоянно включенному. Неоновая лампа (НЛ) и резистор расположены в верхней части корпуса за тумблером Т (на фиг. 2 не показаны). В нижней части пластмассового корпуса находятся конденсаторы Ci и Cz- Конденсаторы Cz служат для ограничения напряжения холостого хода выпрямителя и предотвращения пробоя вентилей. Они стоят сравнительно дорого, занимают много места и являются сравнительно дефицитной деталью. Вариант 1 (см. фиг. 3) вместо конденсаторов С2 могут использоваться нелинейные полупроводниковые сопротивления (НПС)-варисторы. Нелинейные полупроводниковые сопротивления включаются на входе выпрямленного устройства. При нагрузке выпрямителя натряжение на НПС сравнительно мало, электрическое сопротивление их велико, а ток в них мал. Ток в основном идет в выпрямительное устройство и нагрузку выпрямителя, незначительно ответвляясь в НПС. В режиме холостого хода напряжение на НПС увеличивается, их сопротивление уменьшается, а ток через них увеличивается. В результате этого ограничивается напряжение холостого хода выпрямителя, а вентили предохраняются от пробоя. в цепь нелинейного сопротивления НПС включена сигнальная лампа, загорание которой сигнализирует о холостом ходе выпрямителя. Сигнальная лампа располагается в верхней части корпуса. Вариант 2 (см. фиг. 4). Вместо конденсаторов С2 может использоваться малогабаритное реле напряжения с защелкой РН. Обмотка ре ле РН включена па выходе выпрямителя. Контакты реле РН нормально замкнуты. Реле напряжения РН настроено так, что яри включении па зарядку разряженного аккумулятора, его напряжение, например 6s, меньше напряжения срабатывания реле. В конце заряда напряжения на аккумуляторе 8,4 в; при этом напряжении реле РН срабатывает и отключает свои контакты РН. Напряжение на аккумуляторе снижается и становится меньше 8,40, но реле РН не может замкнуть свои контакты, так как якорь реле зашел за защелку. Таким образом, выпрямитель позволяет автоматизировать процесс зарядки аккумуляторов - в конце зарядки выпрямитель автоматически отключается от сети. Если выпрямитель включается в сеть без нагрузки (вхолостую), то на обмотку реле РН поступает повышенпое напряжение, реле РН срабатывает и отключает свои контакты РН, а выпрямитель отключается от сети. Самостоятельно контакты реле РН замкнуться не могут, так как якорь реле РН зашел па защелку. Для того, чтобы подготовить выпрямитель к повторному действию, необходимо нажать кнопку «Возврат (находится на боковой стенке корпуса); она освобождает якорь реле РН от защелки и контакты реле РН замыкаются. Реле напряжения РН выполняет функции контроля за процессом зарядки аккумулятора и функции защиты вентилей от пробоя при включении выпрямителя в сеть без нагрузки. Для коптроля за положением контактов реле напряжения РН и сигнализации об отключении выпрямителя от сети контакты реле РН шунтируются миниатюрной неоновой лампой (НЛ), включенной последовательно с сопротивлением Р2. Сопротивление PI служит для разряда конденсаторов Ci. Наличие контакта с защелкой в цепи линейного провода обеспечивает автоматическое отключение выпрямителя от сети как в случае разрыва цепи нагрузки, так и в конце заряда аккумуляторов. Предмет изобретения Бестрансформаторный преобразователь переменного тока в постоянный, например, для зарядки аккумуляторов, содержащий конденсаторы и соединенные параллельно выпрямительные мосты, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. н обеспечения принудительного распределепия тока между вентилями, каждый входной зажим соединен с соответствующим зажимом переменного тока аждого из мостов через один из конденсаторов.

Фиг 2