Выпрямитель Советский патент 1980 года по МПК H02M7/12 

(54) ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Изобретение относится к преобраз.овательной технике и может быть использовано для выпрямления синусоидального переменного напряжения. Известен выпрямитель, содержащий диодный мост, к одной диагонали которого подключен источник переменно го синусоидального напряжения, а к другой через сглаживающий дроссель присоединены параллельно соединенные фильтровой конденсатор и нагрузка 1, f2 .. Недостатком известных у.стройств является невозможностьполучения выпрямленного напряжения большего, ем номинальное. Кроме того, коэффициент мощности известного устройства относительно низок вследствие искажений тока,пот. ребляемого от источника питания. Целью изобретения является увели чение среднего значения выпрямленно го напряжения относительно номиналь ного и повышение коэф(}ициента мощности устройства. Эта цель достигается тем, что к отводу сглаживающего дросселя выпрямителя, содержащего диодный мост к одной диагонали которого подключе источник переменного синусоидального напряжения, а к другой через сглаживающий дроссель присоединены параллельно соединенные фильтровой конденсатор и нагрузка, подсоединены катоды дополнительных диодов,аноды которых подключены ко входным зажимам источника переменного синусоидального напряжения. Принципиальная схема выпрямителя представлена на фиг. 1; диаграммы переходных процессов изображены на фиг. 2. Схема выпрямителя (фиг. 1) содержит следующие основные элементы: диодный мост из диодов 1-4, к одной диагонали которого подключен источник переменного синусоидального напряжения 5, а к другой через сглаживающий дроссель 6 присоединены параллельно соединенные фильтровой конденсатор 7 и нагрузка 8. К отводу сглаикивающего дросселя 6 подсоединены катоды дополнительных диодов 9 и 10, аноды которых подключены ко входным зажимам источника переменного синусоидального напряжения .

Выпрямитель работает следующим образом. Пусть полярность полуволны входного напряжения соответствует указанной на фиг. 1. Такая полярность является положительной дпя диодов 1, 4 и 9. Оставшиеся находятся под обратным напряжением и в работе схемы на данной полуволне не участвуют.

На первом этапе при изменении напряжения между точками А и Б в пределах (фиг. 2, а) полярность напряжения на обмотках дросселя 6 соответствует показанной на

фиг. 1 в скобках (дроссель расходует запасенную в предыдущем цикле энергию). Диод 9 заперт обратным напряжением с части обмотки Wg, а ток дросселя б замыкается по цепи; обмотка Wj|- C7l|RM D llx C 6MOTKa Wg. Ток обмотки W, Iw, являющейся частью обмэтки Wg, изображен на фиг. 2,6.

Когда напряжение на входе фильтра Одб становится больше выходного l(j ( фиг. 2,а), напряжения на обмотках, дросселя меняют знак (полярность указана без скобок), и дроссель б начинает накапливать энергию. Диод 9 открывается, а диод 1 запирается обратным напряжением С части обмотки W. Ток дросселя 6 на втором этапе (U;, U ) замыкается по цепи: обмотка С f| Uex C o6MOTKa W . Поскольку ампервитки дросселя 6 олжны остаться неизменными, в моМент кoмJvlyтaции (6Jt-0- фиг, 2,6) ток обмотки W скачком возрастает до величины

Iw,uJi3 eriftiV/ iiv/

Wj где n r-r коэффициент трансформаVv/

ЦИИ между обмотками дросселя.

Второй этап продолжается до тех пор, пока напряжение , снижаясь, не станет меньше выходного , на фиг. 2) . При этом напряжения на обмотках дросселя меняют зна диод 9 запирается обратным напряжением с части обмотки Wg, а диод 1 отпирается. Ток дросселя Iw Ivo/ скачком уменьшается (фиг. 2,6) до прежней величины, исхема работает так же, как на первом этапе.

На следующей полуволне входного напряжения (ji Я рассмотренные процессы повторяются, но в работе участвуют уже диоды 3, 2 и 10, для которых полярность входного напряжения положительна.

При изменении h от 1 дос величина .Ш.

меняется в пределах от & (но5 - Иг,

минального) до 1.

Таким образом, рассмотренная схема выпрямителя по сравнению с известной обеспечивает большее значе0 ние выходного напряжения (в пределе в 1,57 раза). Увеличение среднего значения выпрямленного напряжения в заявляемом устройстве обусловлено коммутацией тока сглаживающего дросе селя, в результате чего от источника переменного синусоидального напряжения потребляется большая энергия, чем в известном устройстве (при прочих равных условиях).

В связи с коммутацией форма тока, потребляемого от сети, ближе к синусоиде, чем форма входного тока в известной схеме, вследствие чего коэффициент мощности заявляемого устройства имеет повыиенное значение.

Формула изобретения

Выпрямитель, содержащий диодный

0 мост, к одной диагонали которого

подключен источник переменного синусоидального напряжения, а к другой . через сглаживающий дроссель присоединены параллельно соединенные фильт5 ровой конденсатор и нагрузка, отличающийся тем, что, с целью увеличения среднего значения выпрямленного напряжения относительно номинального и повышения коэффиQ циента мощности устройства, к отводу сглаживающего дросселя подсоединены катоды дополнительных диодов, аноды которых подключены ко входным зажимам источника переменного синусоидального напряжения.

5Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1,Чиженко И.М. Руденко B.C.

и др, Основы преобразовательной техники. М., Высшая школа , 1974, 0 с. 75, рис. 3,13а.

Додика С.Д. и др. М., Советское 5 радио , 1969, с. 17, рис. 1,36 (прототип).

i

-