Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во вторичных источниках питания . Цель изобретения - улучпшние энергетических показателей при регу лировании выходного напряжения в расширенном диапазоне. Преобразователь содержит два выпрямителя, выполненных по мостовой схеме на управляемых вентилях 1-4 и 5-8 соответственно. Параллельно выходу первого выпрямителя включен кеуправляеьязШ вентиль 9,Параллельно выходу второго выпрямителя включен неуправляемый вентиль 10.Основной двухобмоточный дроссель 1 первыми выводами обмоток подключен к вь1ходу первого выпрямителя, а вторыми выводами обмоток - к последовательной цепочке из конденсаторов 13, 14. Общая точка соединения конденсаторов подключена к одному из входных выводов для подключения источника питания. Дополнительный двухобмоточный дроссель 12 первыми выводами обмоток подключен к выходу второго выпрямителя, а вторыми к указанной цепочке конденсаторов 13, 14. Введение вентилей 9, 10 и дополнительного дросселя 12 обеспечивают возможность получения выходного напряжения ступенчатой формы за счет поочередного замыкания токов дросселей 11, 12 через источник питающего напряжени,я или вентили 9, 10, что приводит к повышению значения входного коэффициента мопщости. 2 ил. & СО ел о --sj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) BU tilt

Af дп 4 Н 02 >! 7/!55

ОЛ 1ОАЙИЕ ЙЗОБРЕТЕНИЯ и АВ ГОРСКО!1У (:ВИДЕ ЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕННБ!Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3983014/24-07 (22) 03.12,8) (46) 07.11.87. Бю:i. 1- 41 (71) Томский политехнический институт им. С,М .Кирова (72) Б.А.Багинский и М.Л.Трубников (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 936293, кл„ Н 02 М 7/12, 1982, Авторское свидетельство СССР

9 1150717, кл. Н 02 М 7/145, 1985, (54) IIPL01 PÀ30II I.- 1Ъ ПЕРЕМЕННОРО

ПРЯЖЕНИЯ Б ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения — улучшение энергетических показателей при регулировании выходного напряжения в расширенном диапазоне, Преобразователь содержит два выпрямителя, выполненных по мостовой схеме на управляемых вентилях 1-4 и 5-8 соответственно, Параллельно выходу первого выпрямителя включен неуправляемый вентиль

9. Параллельно выходу второго выпрямителя включен неуправляемый вентиль

l0, Основной двухобмоточный дроссель

11 первыми выводами обмоток подключен к выходу первого выпрямителя, а вторыми выводами обмоток — к последовательной цепочке иэ конденсаторов 13, 14. Общая точка соединения конденсаторов подключена к одному из входных выводов для подключения источника питания. Дополнительный двухобмоточный дроссель !2 первыми выводами обмоток подключен к выходу второго выпрямителя, а вторыми — к укаэанной цепочке конденсаторов 13, 14. Введение вентилей 9, 10 и дополнительного дросселя 12 обеспечивают возможность получения выходного напряжения ступенчатой формы за счет гоочередного замыкания токов дросселей 11, 12 через источник питающего напряжения или вентили 9, 10, что приводит к повышению значения входного коэффициента мощности. 2 ил, 1» з 0 б р е (> }11! е О 1 I l 0 с E(ò с я к з и и K i) 0" технике и может быть использовано

В 0 В Т О 0 1 П(Н!)):» И C T 0 <: I È 1(с! )< ГI 1» Т а I И Я .

ЦЕ 7 = .i" )(; J)» тс Ii), ; .. . с«!1)Е )<ПЕ 3 }(Е Р гетиче(ких 1(0}(aa»t I lc.1 . ри J 1 ули ро:;а

НИИ }3)>l Х О((11!, O Н»7(l J>;.! .;. ((! )(}3—,,<1 f III).!pe!)Н0М oI(a1)аз Оне, )1а фиг, t)e;(:"r..i 1:и,;р:-,(()и",)( альная (хе (а пресб,)а -:.. :.; . )3 "I )е:e менног: напряжения н (сс}с:)il!«()»: ;. фиг. 2 —. диаграммаi Гск ?н )71 !»??(?х»ний. }гг(люстрируюг(ие =.г-i ра . i; а р ( личных режимах: пр,l -) с} .((7, i 0!):(1,-31 выходно) о напряж<:.!!(;i ;. (с"

) (iJ)T)., -, (>1, >. °, .})i » °

)) с(ХОДНОГ() т«с7ПРЯжен» Я }3 .. ) Е (

/2., где U — среднее зна «е((и:

Н О Г О E (a Ï P»7 ))(e H È ß, ПреОбра 3 0}3 атeпh (Одер?)(и 1 и вторОй управляемые 13ыll )ями

ВЫПОЛНГППНЫЕ 110 М()С 013ОЙ СХ(>М тилях, с)оответст})енно, 1-4 и параллельно зь.т)одам !!0(!тоянн

Котоp)1?(ПО )КЛЮЧЕ ГI(:! }I (суп ОаBП Я вентили 9 и 1(7. b»iâî(7b! посто тоха Н=Pti(» T (. )(}31 01»О. 0 вы(-;РR через .-бмотки (рс?(:се{)ей I . и динены с цепо-;кои из !locледо

Но C Îe;i" Ii )(ПЬ,, i!i!.I )> I !) Г,E)}i(X КО ров 13 и J ":10(i:;CЯ то:.ка ссе которых if ..ц, ., Г):.ОЙ "-ле .".е

СОЕДИНЕН= ). t_#_

HaI-PyЗ} с-. ) ПСДс-, ) Е Г и К конде. с аторон )

Та.хж<- О )ОЗ:.(}с( ! с),> it t : )» ),! fi)t

С на)(ря :.ен ие ., : . . . е

11, T, - тОК Сби; " Кс

>)

T „- тс)1(и «ентил< }?., »,3!»)г:

> >!

) (ге.) и

}1<(Б С!Il

0 о гока е,.ы <

ЯН::О; 0 а.(, (ь)) и ! 2 с и е

-:а-тепь)(дс }«(! ((т 0 ()))}! ")) ) Я

> { )

w (> j В О! и (» )» с> аь);3сцлм

»!

) (?»

С( (?! -,;, НОЕ

ЗиаЧЕНИ< ВХОДНОГ«, .: .:„ ..(ь .

Т0К HaI О>) ЗKI(- 3 — ) - Еa C) !»0(Г -, а

» бОты Бс)?(тилей (Г)(т:(Преобразова, e. I.:= 1.: ..;, . а "! -лс -:()щим образом.

При рассмотpeli(!r(р )! 0 сы г реобр.-»-зователя полагают, что ма! -)ит!(ый пс— ток в сердечниках дрос. ег(е:Ч не;::-.ерь— вен и его пульса))ии пренебрсжи(-Гс малы е

Возможны три:ежима раба1ы кре— образователя, соответствую)- „ие р:= ë}I-":ным диапазонам регулирования вьгходного напряжения, В режиме, соогветствуюде(; диапазону регулирован:.(я „(-U, 2U (фиг, 2а

Угол управления, (ля вентиле((мосто--.

)I), l! P;it .j« т (.7 Е 7(ч T

"аi)ii i i ii, ."Iю» а ре "у(1

t!а >3„1!)ВНЕ Г(Я. :) 0 3 8 Н И Е 0 С 7((Е ("

1) 11а ! I :> Г 1 » 1 " т),, " (; ) Г

> (, J) t3(I.l(e * )» > - . с Г,П

il" < Н»;>ИЯ., )" .; ;.7:.

>.0» Рс

tIacT(;òа (т1-;и !

УГ Я(с." i> . (К с:! ) ГЕ t-0 — )бсс i ка ., 1

3 :)2? —::e}н-.иль

C T e ;:.: ": "p t (0; ) I! t I С

Г; а), „-)р 0(-— ! а »l!r-1 т 7:(«")) (! Г . ... ((> (» .. Г(:<).

10 Т»

)б, .1 »(с., с(I .,, i <) ))(.!

)...., (» .: -:.(Тка

>с .: ), (- ; Г 1 t O

) )! (i Ь . ; 0;

;,i). ) < г((«!

:), < 1 (ct i(р,)с!

}3,(в

„)(;

»

> ! ит".

)! : .,: ":! > « I ) ) а .:: -! c н—

f, О а< (I > ° к.? =(:>:.I: .;; .1:-,. (::) .. Г, — (! !)Я<3 13))х :i,! Ii . а . яж(3 )и О(у

:)) I Я f,::., :; ) (. Г

)!:. г е :)i). )!< .c:1)!>-,-! ::. 1;d ,<) П ;. 7).

; (— о. Г(0 1(а ".: . :": 11 : 11e}- .Т)»

3,- .t t}({ -! Е; .

i(3, 1Ja } н: ер}3,:)(< (1 ., крь ri>I, } ен-) и. I: .):3-!

7}..7:юце о на-р» ж; и.: . )1

Чс - (и.. !. ) ток

)Е И< ОЧНИК -. : 1, н а.п а х

С ГЕ—.I>, )l С ) Р сl

К с. ) .(а}» о >10 I и I;- l;(: ;):; t,(! < и (!. H pe».lêìe,:.«: )3" .! .. .i::

-((З !»Н )>,) e) (ЛИ )0}l .I}li )i ()).(т," в,! 1{люч J ):,)(« ° о."

/- 3Е.- >..—,-:pa

I»t E(0 C „! (> (-,—

t !ii f .) )> хс))(но! (»,; ) I р T;:;e

)! (()е . ::"?", «ия

1:у >к;! 1

ГО, I.l .. )(> (>

I ; а .. ;; пи

B (! i. )i

6 -- (; )1 . т к

1350793 вляется за счет изменения фазы включения вентилей 4 и 7. На интервалах

О с< иаэс иС + М вентили 4 и 7 заперты и токи дросселей 11 и 12 замыкаются через вентили 9 и 10 и нагрузку 1b. В момент it=a отпирается вентиль 4 и на интервале k utТ ток дросселя 11 протекает через вентили

1 и 4 и источник питающего напряжения. На интервале Т +kiUt 2T iоткрыты вентили 6 и 7 и через источник питающего напряжения замыкается ток дро сселя 12.

В качестве двунаправленного ключа

15 может быть использован симистр.

Введение в схему двухобмоточного дросселя 12 и двух неуправляемьгх вентилей 9 и 10 позволяет улучшить энергетические показатели преобразователя при регулировании выходного напряжения в сторону понижения относительно среднего значения напряжения питающей сети, Это достигается за счет того, что при работе преобразователя в данном режиме токи основного и дополнительного дросселей замыкаются поочередно через источник питающего напряжения либо через соответствующие дополнительнь|е неуправляемые вентили, причем в начальной части полупериода входного напряжения (до подачи сигнала управления на управляемые вентили мостовых выпрямителей) через источник питания замыкается ток одного из дросселей, а на оставшейся части — токи обоих дросселей. В результате ток, потребляемый от источника питающего напряжения, приобретает ступенчатую форму, что соответствует повышенному

5 значению вхоцного коэффициента мощности, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1О Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй мостовые выпрямители, выводы переменного тока которых соединены с входными выводами, и основной двухобмоточный дроссель, первые выводы обмоток которого соединены с выводами постоянного тока пер вого мостового выпрямителя, а вторыес цепочкой из двух последовательно соединенных фильтровых конденсаторов, общая точка соединения которых через ключевой элемент соединена с одним из входных выводов, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей при регулировании выходного напряжения в расширенном диапазоне, допол-. нительно введены два неуправляемых вентиля и дополнительный двухобмоточный дроссель, первые выводы обмоток которого соединены с выводами постоянного тока второго мостового выпрямителя, а вторые — с вторыми выводами обмоток основного дросселя соответственно, а каждый из неуправляемьгх вентилей включен между выводами постоянного тока одного из мостовых выпрямителей, выполненных управляе мыми е!

Ц ! i 7 . 1

:1

) -J !." !

, .-.р ! ,1, !!» ! ! ! ! ! . Ч.

/)) ) i ". I (! !

;<,„ 1„

r/ /,,,;- . а) таЕ 1T r1; .! .,;!!,";Редактор И. Ег!анар т -,7;;-;; ))

Заказ 5295/5 ! 7

Тл )лл. !! i С:H ..

8HIMIH !), у.-а,)7! !, 1:.; 7 !,;,1:;! ..! а г:1:) делам кзаб!)- ге)1!-". ) от- рь!"!-.й ! j ЗОЭ,. Мс)сква„ж-35, Р=..—,, cl аГ и, 5