Устройство для демпфирования прова-лОВ ВыХОдНОгО НАпРяжЕНия ВыпРяМиТЕля Советский патент 1981 года по МПК H02M1/14 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для уменьшения провалов выходного напряжения выпрямителей и других источников постоянного тока, содержащих на выходе сглаживающий дроссель.

Известны устройства для снижения провалов выходного напряжения источников постоянного тока 1 , {2 .

Устройство 11 содержит дополнительный источник энергии, составной транзистор, подключающий источник к нагрузке, и схему управления транзистором.

Недостатком этого устройства является необходимость дополнительного источника энергии. Кроме того, через транзйст.ор течет большой ток, амплитуда которого при подключении к основному источнику 100% нагрузки должна достигать величины тока нагрузки.

Известное устройство 2 содержит тиристорный ключ, включенный -параллельно обмотке сглаживающего дросселя, и схему управления ключом. При набросе или сбросе нагрузки ключ шунтирует дроссель, что позволягт уменьшить провалы напояжения выпрямителя.

Недостатком этого устройства является медленное нарастание тока в дросселе и, как следствие, резкое увеличение пульсаций выпрямленного напряжения, вследствие чего уставка срабатывания устройства не может быть близкой к номинальному значению напряжения. Кроме того, гилплитуда тока в ключе в начале переходного про0цесса, так же как и в устройстве р1 равна току нагрузки.

Наиболее близким к изобретению является устройство, в котором последовательно с тиристорньм ключем, шунтирующим дроссель, включен- балластный резистор; Ключ связан с блоком управления, со входом которого соединен выход датчика тока, включенного последовательно с конденсатором фильтра выпрямителя 3.

При резком увеличении тока нагрузки ток конденсатора скачком увеличивается и сигнал датчика тока вызывает включение . Ток, те5кущий через ключ, создает падение напряжения на резисторе, благодаря чему ток в дросселе нарастает быстрее, чем в устройстве 2J . Однако, вследствие падения напряжения на

0 резисторе провал напряжения хотя и уменьшается, но все же существует (провал уменьшается в два раза по сравнению с провалом напряжения в выпрямителе без шунтирования дросселя). Кроме того, ток через ключ и в этом устройстве може.т достигать значения тока нагрузки. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей за счет уменьшения провалов выходного напряжения выпрямителя и снижения максимального тока через силовой ключ. Для достижения поставленной цели в устройстве для демпфирования провалов выходного напряжения вы прямителя, Содержащем сглаживаняций дроссель, с точкой соединения которого с положительным выводом выпр мителя связан управляелшй ключ, со единенный управляющим электродом с выходом порогового детектора, вход которого соединен с выходом датчика тока, включенного последователь но со сглаживающим конденсатором, сглаживающий дроссель снабжен допол нительной обмоткой, включенной между положительным выводом постоянного тока выпрямителя и управляемым ключей, соединенным с отрицательным выводом выпрямителя. На фиг. 1 представлена электриче кая схема устройства; на фиг. 2 статическая характеристика порогового детектора. Устройство для демпфирования про валов выходного напряжения выпрямителя, включающее выпрямитель 1, сглаживакнчий дроссель 2 и конденсатор 3, содержит управляемый ключ 4, соединенный через дополнительную обмотку 5 дросселя 2 с точкой подключения основной обмотки 6 дроссел 2 к выпрямителю 1. В цепь конденса тора 3, включенного параллельно нагрузке 7, вклю.чен датчик тока 8, выход-которого через пороговый детектор 9 связан с управляющим электродом ключа 4. При подключении к выходу выпрямителя нагрузки 7 выходное напряжен и начинает уменьшаться, и через ко денсатор 3 течет ток, пропорциональ На выходе датный производили jr . чика тока 8 появляется сигнал, прев шающий порог срабатывания 6 порог вого детектора 9. Пороговый детекто 9 переключается и открывает силовой ключ 4. По дополнительной обмотке 5 дросселя 2 течет ток, за счет чего происходит дополнительное накопление энергии в дросселе по сравнению с известным устройством . Это позволит При этом же времени переходного процесса уменьшить падение напряжения на основной обмот КС дросселя (.которая в основном определяется ЭДС обмотки), а следовательно, и провал выходного напря ения. ЭДС основной обмотки дросселя при открытом ключе приближенно равна ВЫХОДНОМУ напряжению схемы выпрямления иj , умноженному на коэффициент трансформации где Wj и число витков соответственно основной и дополнительной обмоток . По мере нарастания тока в основной обмотке дросселя ток через конденсатор снижается, входное напряжение порогового детектооа становится меньше величины 6 и детектор возвращается в исходное состояние. Ключ закрывается, и энергия, накопленная в дополнительной обмотке дросселя,переходит в основную обмотку. При этом ток скачком увеличивается на :вeличинyi Wг/W и при правильно подобранных величинах Wg и€ достигает установившегося значения. Таким образом, введение дополнительной обмотки дросселя, которая может быть намотана сравнительно тонким П5роводом, так как ток по ней течет кратковременно,. и предлагаемое включение силового ключа позволяет существенно умен зшить провал выходного напряжения выпрямителя и снизить максимальный ток через ключ. Формула изобретения Устройство для демпфирЬвання провалов выходного напряжения выпрямителя, содержащее сглаживаюс ий дроссель, с точкой соединения которого с положительным выводом выпрямителя связан управляемый ключ, соединенный управляющим электродом с выходом порогового детектора, вход которого соединен с выходом датчика тока, включенного последовательно со сглаживающим конденсатором, отличаю-, щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, сглаживакхцнй дроссель снабжен дополнительной обмоткой, включенной между положительным выводом постоянного тока выпрямителя и управляемым ключом, соединенным с отрнцательным выводом выпрямителя.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство CCGP № 548927, кл. Н 02 М 1/16, 1975. 2.Патент ФРГ № 1289171, кл. 21 с 67/70, 1970. 3.В.С.Богрый, В.А.Левин, С.М.Ягупов. Способ уменьшения провалов выходного напряжения выпрямителей Электротехннческая промышленность, сер. Преобразовательная техника , 1976, вып. 9 (80), с. 16-18.