Однополупериодный выпрямитель Советский патент 1981 года по МПК H02M7/06 

(54) ОДНОПОЛУПЁРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

I

Изобретение относится к электротехнике, касается вопросов преобразования переменного тока источника в постоянный (в том числе регулируемого значения) и может быть использовано в преобразовательной технике для питаШ1Я нагрузки выпрямленным током.

Известны устройства для питания нагрузки постоянным током от источника переменного тока, которые содержат токоограничивающий линейный дроссель и вентиль лучевого выпрямителя - кенотрон или полупроводниковый диод При необходимости регулирования среднего значения тока в нагрузке в качестве вентиля используется управляемый вентиль - тиристор или тиратрон Ц, 2.:

Такое устройство харалстеризуется большой простотой и сравнительно высоким КПД, однако, имеет большую волнистость выпрямленного тока и весьма низкое значение. козффинзиента мощности, что приводит к низким удельным знергетическим показателям устройства в целом.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является однополупериодный

выпрямитель, содержащий входной вывод для подключения источника переменного тока, выходной вывод для подключения положительного полюса нагрузки и общий вывод для подключения источника и отрицательного полюса нагрузки, два выпрямительных диода и токоограничивающий дроссель, .один конец обмотки которого подключен к выходному выводу, а другой - через катод-анод первого диода подсоединен к общему выводу и связан с

10 катодом второго диода, анод которого подключен к входному выводу 3.

К недостаткам зтого устройства следует отнести импульсный характер тока в нагрузке

15 и низкие удельные энергетические показатели.

Цель изобретения - улучшение удельных энергетических показателей.

Достигается это тем, что обмотка дросселя

20 снабжена отводом от части ее витков, дополнительно введен конденсатор, подключе1шый параллельно первому диоду, а катод второго диода соединен с отводом обмотки дросселя. На фиг. 1 представлена электрическая схем предлагаемого однополупериодного вьшрямите ля; на фиг. 2 - то же, вариает. Схема содержит входной вывод 1 .для подключения источника переменного тока 2, общий вывод 3 и выходной вывод 4 для подключения нагрузки 5. Дроссель 6, имеющий отвод от части витков подключен через диод 7 к источнику переменного тока 2, а пареллельно диоду 8 подключен конденсатор 9. Выпрямитель работает следующим образом, i Предположим что в первый и последующие (третий пятый и т.д.) полупериоды изменения тока источника положительное напряжего1е при ложено к аноду вентиля 7 (клемме 1), а отри дательное - к аноду диода 8 (клемме 3). Тогда во второй и следующие (четвертый, шес той и т.д.) четные полупериоды полярность напряжения на выводе 1 изменяется на противоположную. В нечетном полупериоде буферный диод 8 заперт и ток источника яротекает по AsyNS цатам 2-1-7-6-4-5-3-2 и 2-1-7-6-9-3-2. Во время первой половины полут ернода (т.е. первой четверти периода), когда напряжение источника возрастает по абсояюткой величине, ток истошяжа вначале возрастает, а затем достигает своего максимального - амплитудно значе шя. OдJioвpeмe шo с питанием нагрузки 5 ток протекая по обмотке дросселя 6 и кон денсатору 9, увеличивает запас энергии в поле дросселя и в обкладках конденсатора. Во второй четверти периода (во второй половине нечетного полупериода) ток заряда конденсатора убывает, а напряжение на его обкладках, возрастая по величине, становится равнь М напряжению источника. Напряжение на части витков обмотки, соединенной с катодами диодов 7 и 8, изменяет знак, диод 7 запирается и ток в нагрузку передается по цепи 9-6-4-5-3-9, а конденсатор начинает разряжаться ш гигрузку. При разряде конденсатора напряженке на его обк/шдках снижается, ток в нагрузке стре мится меньшить свое значение, однако запасенная в поле дросселя энергия, стремится поддержать этот ток неизменным. В конце четвертой четверти периода (вто рой половины четного полупериода) ток дросселя еще не равен нулю, однако в нача ле следз ощего нечетного полупериода (в первой четверти следующего периода) к аноду диода 7 прикладывается положительное напряженке источника 3 и последний, запирая диод 8, начинает заряжать конденсатор 9 и проводить ток в нагрузку по цепи 2-1-7-6-4-5-3-2. Далее процессы повторяются циклически с частотой изменения напряжения источника. Таким образом, снабжение обмотки ТЛД отводом от части ее витков и подключение этого отвода к источнику через вентиль лучевого выпрямителя, а также шунтирование диода конденсатором, работающим в режиме полного разряда, позволяет, улучшив качество выпрямленного тока и уменьшив мощность искажений, повысить коэффициент мощности источника и его удельные характеристики. Формула изобретения Одиополупериодный выпрямитель, содержащий входной вывод для подключения источника переменного тока, выходной вывод для подключения положительного полюса нагрузки и общий вывод для подключения источника и отрицательного полюса нагрузки, два выпрямительньЬс даода и токоограничивающий дроссель, один конец обмотки которого подключен к выходному выводу, а другой - через катоданод первого диода подсоединен к общему выводу и связан с катодом второго диода, анод которого подключен к входному выводу, отличающийся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей, обмотка дросселя снабжена отводом от части ее витков, дополнительно введен конденсатор, подключенный параллельно первому диоду, а катод второго диода соединен с отводом обмотки дросселя. Источники информащга, принятые во внимание при экспертизе 1.Артамонов В. В. Маломощные выпрямители, М., Связь, 1970, с. 22, рис. 1,3а. 2.Рогинский В. Ю. Расчет устройств электро- . питания. М., Связь, 1§72, с. 242-245. 3.Тиристоры (технический справочник). Перевод с английского, под ред. В. А. Лабунцова и др. Изд. 2-е, доп, М., Энергия, 1971, с. 212, рис, 2 (прототип).