Выпрямитель с умножением напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02M7/10 

(54) ВЫПРЯМИТЕЛЬ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устрой,ствам преобразовательной техники и может быть использовано в выпрямителях с повышенным выходным .напряжением. Известны выпрямители с умножением напряжения, содержгвцие выпрямительные диоды и конденсаторы fll и Недостатком этих устройств является малая скорость передачи энергии от источника в нагрузку, ограниченна низким выходным напряжением. Известен выпрямитель с умножением напряжения, содержгиций трехфазный трансформатор, подключенный к источнику переменного тока, конденсаторы и вентили, причем обмотка каждой фазы трансформатора соединена последовательно с одним из конденсаторов, образуя цепочку, параллельно которой включен один из вентилей, а свободный вывод конденсатора первой из це пей подключен к одному из выходных выводов З . Недостатком этого выпрямителя та же является низкая скорость передачи энергии от источника питания в нагрузку, так как позволяет получить максимальное среднее значение выпря ленного напряжения всего лишь в три раза превышающее амплитудное значение фазного напряжения. Цель изобретения - увеличение скорости передачи энергии от источника питания в нагрузку. Указанная цель достигается тем, что в выпрямитель с умножением напряжения, содержащий трехфазный трансформатор, подключенный к источнику переменного тока, конденсаторы и вентили, причем обмотка каждой фазы трансформатора соединена последовательно с одним из конденсаторов образуя цепочку, параллельно которой включен один из вентилей, а свободный вывод конденсатора первой из цепей подключен к одному из выходных выводов, введены дополнительные конденсаторы и вентили, а также развязывающий вентиль,, причем один из дополнительных конденсаторов включен между свободным концом фазной обмотки первой цепочки и свободным выводом конденсатора второй цепочки, второй дополнительный конденсатор включен между свободным концом фазной обмотки второй цепочки и свободным выводом конденсатора третьей цепочки, третий дополнительный конденсатор включен между свободным выводом конденсатора третьей цепочки и анодом развязывающего вентиля, катод которого подключен ко второму выходному выводу, а каждый из дополнительных вентилей включен параллельно цепи, образованной соединением одной из фазных обмоток с соответствующим дополнительным конденсатором, при этом все вентили включены в одном направлении. На чертеже дана схема выпрямителя с умножением напряжения. Выпрямитель содержит фазные обмотки 1, 2 и 3 трансформатора. Основные вентили 4, 5 и б и конденсато ры 7, 8 и 9, а -также дополнительные вентили 10, 11 и 12 и дополнительные конденсаторы 13, 14 и 15. Каждый фаз ная обмотка образует с соответствующим основным конденсатором последовательную цепочку, зашунтированную одним из основных диодов. Дополнител ныя конденсатор 14 включен между сво бодным концом рбмотки 2 и основным конденсатором 7. Дополнительный конденсатор 15 включен между свободным кондом обмотки 3 и основным конденсатором 8, а дополнительный конденсатор 13 включен между свободным кон цом обмотки 1 и анодом разделительного вентиля 16, катод котррого подключен к одному из выходных выводов к другому выходному выводу подключен свободный вывод конденсатора 9. Конденсатор 17 фильтра включен парал лельно выходным выводам для подклю.чения нагрузки 18. &апря1«штель работает следующим образсж. В соответствукадие промежутки изменения питакадего напряжения параллельно заряду конденсаторов 7, 8 и 9 происходит заряд дополнительных конденсаторов 13, 14 и 15, которые в ре жиме,близком кхолостому ходу, заряжаются до амплитудного значения напряжения соответствугацей фазы, а мгновенное суммарное напряжение фазных обмоток 1, 2 и 3 изменяется как однофазное напряжение удвоенной амплитуды фазного напряжения Это напряжение суммируется с напряжением токоограничиваквдих конденсаторов и мгновенное значение этого суммарного напряжения изменяется от . , В установившемся режиме в промежуток времени, при котором мгновен ное значение суммарного напряжения увеличивается по абсолютному значен от до , наступит такой момент времени, при котором это сумма ное напряжение станет равным, а зат и большим напряжения на конденсатор 17. Вентиль 16 открывается и происх дит заряд конденсатора 17. При незн чительной величине емкости конденса ора 17 в момент времени, когда мгноенное значение суммарного напряжеия достигнет величины , он также аряжается до этой (или близкой к тому значению) величины напряжения. алее, при уменьшении по абсолютной еличине мгновенного суммарного наряжения, вентиль 16 запираетсяи онденсатор 17 начинает разряжаться о экспотенциальному закону на нагрузку 18. Далее процессы периодически повторяются. Максимальное напряжение, до котоого может зарядиться конденсатор 17 (напряжение на нагрузке) , в восемь раз превосходит амшштудное значение фазного напряжения трехфазного источника тока. Это соответствует режиму холостого хода, Формула изобретения Выпрямитель с умножением напряжения, содержащий трехфазный трансформатор , подключенный к источнику переменного тока, конденсаторы и вентили, причем обмотка каждой фазы трансформатора соединена последовательно с одним из конденсаторов, образуя цепочку, параллельно которой включен один из вентилей, а свободный вывод конденсатора первой из цепей подключен к одному из выходных выводов, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости передачи энергии от источника питания в нагрузку, введены дополнительные конденсаторы.и вентили, а также развязывающий вентиль, причем один из дополнительных конденсаторов включен между свободным концом фазной обмотки первой цепочки и свободным выводом конденсатора второй цепочки, второй дополнительный конденсатор включен между свободным концом фазной обмотки второй цепочки и свободным выводом конденсатора третьей цепочки., третий дополнительный конденсатор включен между свободным выводом конденсатора третьей цепочки и анодом развязывающего вентиля, катод которого подключен ко второму выходному выводу, а каждый из дополнительных вентилей включен параллельно цепи, образованной соединением одной из фазных обмоток с соответствующим дополнительным конденсатором, при этом все вентили включены в одном направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Автор ское свидетельство СССР Р466594, KJI. Н 02 М 7/10, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР №551758, кл. Н 02 J 7/34, 1976. 3.Патент Англии № 532551, кл. 38 (ii), 1939.