Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1981 года по МПК H02M7/10 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для преобразования племенного напряжения в постоянное.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, выполненные на трансформаторах, вентилях и конденсаторах, и обеспечивающие наряду с выпрямлением ограничение тока нагрузки 1 и 2.

Недостатком этих устройств является низкое значение коэффициента мощности и значительная установленная мощность трансформатора.

Наиболее близким к предложенному является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержаищй и выходные выводы для подключенчв источника переменного тока и нагрузки, выпрямительные диоды и последовательную цепь из конденсатора и дросселя, причем между первым входным и первым выходным выводами включены согласно-последовательно два диода, средняя точка которых подключена к свободному концу конденсатора, а свободный конец дросселя подключен ко второму выходному выводу 3 .

К недостаткам этого преобразователя следует отнести низкие удельные энергетические показатели.

Целью изобретения является улучшение удельных энергетических показателей.

Указанная цель достигается тем, что дроссель сн-абжен дополнительной отпайкой от части витков, подключен10ной ко второму входному выводу, при этом упомянутые первый входной и второй выходной выводы соединены между собой.

На чертеже изображена схема 15 устройства. .

в устройстве входные выводы 1 и 2 подключаются к источнику переменIного тока (ИПТ), а положительная 3

20 и отрицательная 4 выходные выводы служат для соединения с сопротивлением нагрузки. Ток ИПТ выпрямляется выпрямителем-умножителем напряжения, выполненном на диоде 5, конденсато25ре 6 и линейном дросселе 7, соединенных по мостовой схеме, выходная диагональ которой через диод 8 подключена к клеммам 3 и 4, згииунтированным конденсатором 9 сгяаживаю30 щего фильтра нижних частот.

При рассмотрении принципа работы устройства, выполненного по предложенной схеме, будем считать,что в нечетные (Г, ГГ1, V и т.д.) полупериоды изменения напряжения источника потенциал вывйда 1 выше потенциала вывода 2. Тогда в четные полупериоды (11, IV и т.д) /полярность напряжения источника изменится на противоположную.

Включение обмоток дросселя 7 по автотрансформаторной схеме обеспечивает передачу энергии в нагрузку одновременно электрическим и электромагнитным путям, напряжение на выходе повышается,, типовая- (габаритная) мощность дросселя уменьшается, и обеспечивается более полное использование типовой габаритной) мощноети источника. Так, в нечетные полупериоды изменения тока источника его энергия передается в нагрузку по цепи;1-5-8-3-9-4-7-2, этот ток ограничен сопротивлением нижней по схеме полуобмотки дросселя 7. Одновременно за счет автотрансформаторной связи о5моток дросселя, увеличивающего вдвое напряжение источника переменного тока, осуществляется заряд конденсатора 6 до большего напряжения . Но окончании заряда конденсатор 6 энергия источника продолжает передаваться по цепи: 1-5-8-3-9-4-7-2, что сопровождается накоплением энергии в магнитном поле дросселя, ограничивающего ток в нагрузке. При достижении этим током максимального значения под действием ЭДС самоиндукции полярность напряжения на обмотках дросселя изменяется, в результате чего к его выводу, соединенному с конденсатором 6, прикладывается положительное напряжение, в результате чего энергия конденсатора 6 по цепи 6-8-3-9-4-,7 передается в нагрузку. Одновременно часть энергии, запасаемой в дросселе, возвращается в источник через нижнюю полуобмотку дросселя 7. В следующем - четном полупериоде энергия ИПТ передается в нагрузку по цепи: 2-7-6-8-3-9-4-1, а также проходит по контуру: 2-7-1. Конденсатор 6 при этом подзаряжается частично (если сопротивление нагрузки сравнительно велико, либо ,. когда сопротивление нагрузки мало) - звначале разряжается до нуля, а затем заряжается обратной полярностью, т.е. перезаряжается. Этот заряд завершился бй в конце первой половины четного полупериода, когда напряжение

ИПТ начинает убывать, если бы в цепи конденсатора 6 не было дросселя однако из-за наличия в поле дросселя энергии, запасенной во второй половине нечетного и первой половине четного полупериодов, .дроссель, поддерживая ток в нагрузке, продолжает заряд (перезаряд) конденсатора 6, если сопротивление нагрузки относительно невелико. Далее процессы повторяются циклически с частотой изменения напряжения источника переменного тока.

Улучшение удельных энергетических показателей предлагаемого устройства «достигается, с одной стороны, повышением коэффициента использования мощности не менее, чем в 2 раза и,.. с другой стороны, уменьшением типовой (габаритной) мощности источника при питании нагрузки, напряжение которой в 4 раза превышает напряжение источника.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входные и -выходные выводы для подключения источника переменного тока и нагрузки, выпрямительные диоды и последовательную цепь из конденсатора и дросселя, причем между первым входным и первым выходным выводами включены согласно-последовательно два диода, средняя точка, которых подключена к свободному концу конденсатора, а свободный конец дросселя подключен ко второму выходному выводу, отличающийся тем, что, с целью улучшения удельны энергетических показателей, дроссел снабжен дополнительной отпайкой от части витков, подключенной„ко второму входному выводу, при этом , указанные первый входной и второй выходной выводысоединены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Векслер Г.С., Тетельбаум Я.И. Электропитание радиоустройства. Киев, Техника , 1964, с. 174, рис . 45.

2.Авторское свидетельство СССР 408436,кл. Н 02 М 7/10, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР № 680109, кл. Н 02 J 7/10, 1977 (прототип).