Коммутатор выпрямленного напряжения Советский патент 1982 года по МПК H03K17/56 

(5) КОММУТАТОР ВЬ4ПРЯМЛЕННбГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к эле1ггротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики для дискрет- ного переключения напряжения на заданную величину.

Известно бесконтактное магнитное репе переменного тока компенсационного типа, содержащее мостовой выпрямитель и трансформатор с управляющей и выходной обмотками, один из выводов последней подключен к сети переменного тока.

В подобных устройствах выходное напряжение уменьшается с помощью управляющего напряжения с гальваничёс кой развязкой обоих напряжений L1J.

Недостатком устройства является низкий КПД, обусловленный наличием режима насыщения трансформатора остаточным однополупериодным напряжением.

: Наиболее близким .по технической сути К изобретению является коммутатор выпрямленного напряжения, содержащий ключ, первый и второй выпрямители, выполненные по листовой схеме, и трансформатор, при этом вход первого выпрямителя соединен с шинами источника переменного тока через первую обмотку трансформатора, вход второго выпрямителя соединен с выводами второй oбмotки трансформатора, выходы первого и второго выпрямителей подключены к нагрузке, а третья (управляющая) обмотка трансформатора подключена к ключу.

В известном устройстве величина ts выходного выпрямленного напряжения зависит от состояния ключа {|2j.

Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за слож-г ности трансформатора, имеющего отдёль ную управляющую обмотку и, кроме того, необхЪдимость включения в устройство еще одного выпрямителя при применении в качестве ключа транзистора.

Цель изобретения - повышение надежности коммутатора.

Цель достигается тем, что в коммутатор выпрямленного напряжения, содержащий ключ, трансформатор, первый и второй выпрямители, выполненные по мостовой схеме, выходы которых подключены к нагрузке, вход первого выпрямителя соединен с шинами источника переменного тока через первую обмотку трансформатора, а вход второго выпрямителя соединен с выводами второй обмотки трансформатора, введены первый и второй диоды, а ключ выпол1нен,.например, на транзисторе, при этом коллектор транзистора ключа соединен с катодами первого и второго диодов, аноды которых соединены с выводами второй обмотки трансформатора, а его эмиттер и база подключены соответственно к общей шине и шине управления.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема коммутатора выпрямленного напряжения. . Устройство содержит трансформатор 1 с первой 2 и второй 3 обмотками Вход первого выпрямителя t подключен к сети переменного тока через обмотку 2, а его выход подключен к нагрузке 5. К выводам второй обмоткщ 3 транформатора 1 подключен вход второго выпрямителя 6, выход которого соединен с выходом первого выпрямителя 4. Ключ 7 ( на чертеже И-р-О транзистор) одним выводом (на чертеже эмиттером) соединен с общей шиной, а другим (на чертеже коллектором) с катодами первого 8 и второго 9 диодов. Аноды этих диодов подключены к выводам второй обмотки 3 трансформатора 1.

Устройство работает следующим образом. I

При замкнутом ключе 7 трансформатор 1 находится в режиме короткого за мыкания. Его сопротивление переменному току мало и, практически, все переменное напряжение прикладывается к входу выпрямителя (U) . При размыкании ключа 7 часть напряжения пада ет на первой обмотке 2 трансформатора 1.

Ui и и,, , где VI - коэффициент, трансйормации (без учета падения напряжения на выпрямителе). При этом снимаемое с второй обмотки напряжение выпрямляется вторым выпрямителем 6 и прикладывается к нагрузке 5.

Во время разомкнутого состояния ключа 7 мощность в нагрузку поступает от сети через выпрямитель 4 и через трансформатор 1 и выпрямитель 6. Таким образом, по внешней команде с помощью ключа 7 напряжение нагрузки может быть уменьшено до заданной величины, определяеюй коэффициентом трансформации у , Режим короткого замыкания трансформатора 1 осуществляется с помощью замыкания той же обмот-; ки 3 благодаря введению первого 8 и второго 9 диодов так, что выход выпрямителя 6, а тем самым и нагрузки 5 оказываются незакороченными. .Таким образом, трансформатор 1 имеет про.стейшую моточную схему, состоящую из двух безотводных на лоток и, тем самым. Коэффициент использования его максимален.

В настоящее -время по предлагаемой схеме изготовлены опытные образцы. По сравнению с приборами, изготовленными по известной схеме, предлагаемая схема дает .возможность применить в устройстве серийно выпускаемый трансформатор ТС-62, имеющий трудоемкость изготовления 0,8 н/ч (нормо-часов) по сравнению с трудоемкостью трансформатора собственного изготовления 2,6 н/ч Формула изобретения

(Коммутатор выпрямленного напряжения, содержащий ключ, например, на транзисторе, трансформатор, первый и второй выпрямители, выполненные по мостовой схеме, выходы которых подключены к общей нагрузке, вход перг вого выпрямитйля соединен с шинами источника пепеменного тока чеоез пеоBvn 06MOTKV тоансЛооматооа, а вход втооого выпрямителя соединен с выводами второй обмотки трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности коммутатора, в него введены первый и второй диоды, при этом коллектор транзистора ключа соединен с катодами первого и второго диодов, аноды которых соединены с выводами второй обмотки

трансйорматора, а эмиттер и бйза т анзистора ключа подключены соответст1венно к общей шине и шине управления. Источники инсюрмации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 635622, кл. Н 03 К 17/68, 12.12.73.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке f: 29205 8/1 8-21 ,

;кл. II 03 К 17/68, 1980.