Преобразователь переменногоНАпРяжЕНия B пОСТОяННОЕ Советский патент 1981 года по МПК H02M7/02 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

1 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для электропитания различных устройств.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, обеспечивающие шестипульсное выпрямление tl7 .

Однако эти преобразователи требуют наличия трехфазного трансформатора.

Известны также преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие два однофазных трансформатора, первичные обмотки которых связаны со входными выводами и соединены по схеме, обеспечивающей сдвиг фаз в 90, вторичная обмотка первого из них выполнена со средней точкой, которая соединена со вторичной обмоткой второго, причем свободные выводы всех вторичных обмоток через вентили, включенные в прямом направлении, соединены с первым выходным выводом 2.

Недостатком этих преобразователе является низкий КПД, так как ток нагрузки протекает последовательно через два вентиля.

Цель изобретения - повышение КПД. Поставленная цель достигается тем, что упомянутая вторичная обмотка второго трансформатора снабжена дополнительными витками, оба трансформатора снабжены дополнительными вторичньили обмоткё1МиСО средними точками, которые соединены между собой , соответствующие разноименные

o крайние выводы обмоток второго транформатора соединены между собой и подключены ко второму выходному выводу, а все свободные выводы дополнительных обмоток через дополнитель5ные вентили, вклюкенные в прямом направлении, соединены с первым выходным выводом.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлага0емого преобразователя напряжения переменного тока в постоянный} на фиг. 2 - пример выполнения первичной стороны преобразователя при использовании источника однофазного

5 переменного напряжения; на фиг.Зто же/ при использовании источника трехфазного переменного напряжения; на фиг. векторная диаграмма напряжений , действующих на вторичных

0 обмотках трансформаторов на фиг.4ввекторная диаграмма выпрямленных напряжений. Предлагаемый преобразователь на-. .пряжения переменного тока в постоян-ный содержит два однофазных трансформатора 1 и 2. Вторичная обмотка 3 трансформатора своей средней точкой соединена со средней точкой вторичной обмотки 4 трансформатора 1, вторичная обмотка 5 которого соединена одним из своих концов согласнопоследовательно с концом вторичной обмотки 4, и с выходной клеммой 6, а своейсредней точкой - со средней точкой вторичной обмотки 7 трансформатора 2. Остальные концы вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 соединены через однозначно включенные диоды 8-13 с выходной клеммой 14, На первичные обмотки 15 трансформаторов 1 и 2 подается напряжение источника 16 переменного тока, действующее на них со сдвигом фаз в 90 ДРУг относительно друга. Двухполупериодное выпрямление с нулевой точкой, примененное в предла гаемом устройстве позволяет повысить КПД устройства, так как при этом ток протекает в калодый момент времени, лишь по одному диоду в отличие от мостового выпрямления, при котором в каждый момент времени ток протекает по двум диодам. Возможность применения двухполупериодного выпрямления с нулевой точкой обеспечена действием на одноименных электродах, например, анодах, диодов 8-13 относительно нуле-вой точки, соединенной в данном случае с клеммой 6, одинаковых по модулю и сдвинутых по фазе на 60°, как видно из диаграммы векторов напряжений (фиг. 4а) . Получение векторов напряжений, изображенных на фиг. 4а, обусловлено действием напряжений на вторичных обмотках 3, 4 и 5f 7 (фиг,4б), при этом должно соблюдаться условие равностороннего шестиугольника для век.и и U5. Это условие торов и , и , обеспечивается выбором соответствующего соотношения коэффициентов транс формации, которое характеризуется следующим При использовании источника 16 с бдиофазным напряжением и включении усггройства в сеть, как показано на фиг. 2, при условии, что напряжения, действующие на первичных обмотках трансформаторов 1 и 2, равновелики, коэффициент трансформации вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора 1 меньше в Y коэффициента трансформации вторичных обмоток 3 и 7 трансформатора 2, а при использовании источника с трехфазным напряжением и аклго чением устройства в сеть, как показано на фиг. 3, при условии его симметричности коэффициент трансформации вторичных обмоток 3 и 5 трансформатора 1 в 1,5 раза меньше коэффициента трансформации вторичных обмоток 3 и 7 трансформатора 2. Преобразователь, кроме шестипульсационного выпрямленного напряжения, позволяет получить напряжение с любым практически пригодным для использования количеством пульсаций на период. Для этого при необходимом числе пульсаций, равном 2п, где п 2, 3, 4.,., вторичные, обмотки 4 и 5 трансформатора 1 выполняются каждая со следующим количеством К одноименных отводов, считая от точки их соединения между собой: (для четных значений л) для нечетных з-начений п). а трансформатор 2 снабжается п-1 вторичными обмотками, каждая из которых выполняется с отводом от средней точки, соединяющимся с соответствующим отводом вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора 1. При этом, если принять за 1 напряжение, действующее на каждой из вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора 1, то напряжение (i , действующее между точкой соединения вторичных обмоток 4 и 5 и t-ым отводом указанных обмоток, определяется как, „.„,в, а напряжение, действующее на i-ой вторичной обмотке трансформатора 2, определяется как JT(t-i-n) и. 23in ча Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два однофазных трансформатора, первичные обмотки которых связаны со входными выводами и соединены по схеме, обеспечивающей сдвиг фазы з 90°, вторичная обмотка первого из них выполнена со средней точкой, которая соединена со вторичной обмоткой второго, причем свободные выводы всех вторичных обмоток через вентили, включенные в прямом направлении, соединены с первым выходным выводом, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, упомянутая вторичная обмотка втхзрого трансформатора снабжена дополнительньами витками, оба трансформатора снабжены дополнительными вторичными обмотками со средними точками, которые соединены между собой, соответствующие разноименные крайние выводы обмоток второго трансформатора соединены между собой и подключены к второму выходному выводу, а все свободные выводы дополнительных обмоток через дополнительные вентили, включенные в прямом направлении, соединены с первым ВЫХОДН1Л4 выводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i 2. Патент США 2442960, кл. 175/363, 1948,

10