Устройство для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„, 771816 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.06.78 (21) 2631987/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

Н 02 М 1/14

Гооударстаениый комитет

СССР

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 20.10.80 (53) УДК 621.316..722 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Автор изобретения

С. П. Данилов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СГЛАЖИВАНИЯ ПУЛЬСАЦИЙ

ВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях электропитания постоянного тока.

Известны сглаживающие фильтры выпрямленного напряжения, содержащие конденсаторы в параллельных плечах и индуктивность в последовательном плече (1) . Известно также, что улучшить сглаживающее действие таких фильтров можно только путем увеличения емкости конденсаторов или величины индуктивности, что связано с увеличиением его габаритов и веса.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения используются также транзисторные сглаживающие фильтры, обеспечивающие большие коэффициенты сглаживания при относительно небольших габаритах (2). Но они сильно ослабляют и постоянную составляющую напряжения и потому имеют низкий КПД. Применение в индуктивно-емкостных фильтрах сложных многоо моточных дросселей дает заметный эффект, но ведет к усложнению и удорожанию фильтра.

Прототипом предлагаемого устройства является устройство для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, содержа2 щее дроссель, включенный между входным и выходным выводами и два конденсатора, один из которых включен параллельно выходным выводам, а второй — одним выводом соединен с одним из входных выводов (3), В зависимости от соотношений индуктивности и емкостей это устройство может создавать емкостной или индуктивный характер нагрузки выпрямителю. При работе на емкостную нагрузку вентили выпрямителя всегда работают с отсечкой тока и испытыто вают большие импульсивные нагрузки. При работе на индуктивную нагрузку внешняя характеристика выпрямителя более стабильна, но коэффициент пульсаций на его выходе, примерно, на порядок- выше, чем при емкостном фильтре. Для уменьшения пульсаций на выходе фильтра, из энергетических и экономических соображений, всегда предпочтительнее увеличение емкости конденстора, чем величины индуктивности, так как потери энергии в конденсаторе незначительны. Но при малых сопротивлениях нагрузки требуемая величина емкости конденсатора становится неприемлемо большой и из конструктивных соображений параллельное плечо фильтра исключается. что приводит к .ве77181

Формула изобретения

3 личению пульсаций и снижению КПД фильтра.

Цель изобретения — повышение КПД устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, содержащем дросS сель, включенный между входным и выходным выводами, и два конденсатора, один из которых включен параллельно выходным выводам, а второй — одним выводом соединен с одним из входных выводов, другой вывод второго конденсатора соединен с другим входным выводом через цепочку, состоящую из встречно-параллельно включенных диода и динистора, причем полярность включения последнего обратна полярности выпрямленного напряжения на входных вы- 15 водах.

На фиг. 1 дана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — эпюры пульсаций напряжения.

Входной конденсатор 1 одним из своих выводов подсоединен к общей шине фильтра, а другим выводом через встречно-параллельно включенные диод 2 динистор 3 соединен с положительным входом. Диод 2 подсоединен согласно, а динистор 3 встречно полярности источника выпрямленного на- 2s, пряжения. Выходной конденсатор 4 включен параллельно выходным выводам. Между положительным входным выводом и положительным выходным выводом включен дроссель 5.

На фиг. 2 изображено: U| — напряжение 3© на входе устройства; U z — напряжение на обкладках входного конденсатора 1; U q— напряжение на выходе. устройства.

В каждый период пульсаций на выходе выпрямителя конденсатор 1 подзаряжается Э4 до амплитудного значения через открытый диод 2 — моменты от t до t z кривой U .

После достижения амплитудного значения и при дальнейшем уменьшении мгновенных значений выпрямленного напряжения диод

2 закрывается и на конденсаторе 1 удерживается постоянное напряжение, равное амплитудному. До момента открытия динистора 3 в нагрузку через индуктивность дросселя 5 продолжает поступать ток непосредственно выпрямителя. Когда напряжение на

4 входе устройства (выходе выпрямителя) U i становится меньше напряжения на конденсаторе 1 на величину напряжения включения динистора 3, последний открывается (момент tq) и напряжение на входе скачком увеличивается до амплитудного значения, и только после этого входной конденсатор начинает разряжаться через индуктивность

5 в нагрузку.

Задержка начала разряда входного конденсатора 1 и использование во время этой задержки источника входного напряжения эквивалентна некоторому увеличению емкости конденсатора. Указанное, а также то, что фронты пульсаций на входе становятся круче, приводит к уменьшению пульсаций напряжения на выходе устройства для снижения пульсаций выпрямленного напряжения.

Использование предложенного решения, кроме того, облегчает режим работы трансформатора и выпрямителя источника питания, так как увеличивается время протекания тока через вентили выпрямителя.

Устройство для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, содержащее дроссель, включенный между входным и выходным выводами, и два конденсатора, один из которых включен параллельно выходным выводам, а второй — одним выводом соединен с одним из входных выводов, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, другой вывод второго конденсатора соединен с другим входным выводом через цепочку, состоящую из встречно-параллельно включенных диода и динистора, причем полярность включения последнего обратна полярности выпрямленного напряжения на входных выводах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Векслер Г. С. Электропитание спецаппаратуры,«Высшая школа», Киев, 1975.

2. Векслер Г. С. и др. Транзисторные сглаживающие фильтры, «Техника», 1972.

3. Белопольский И. И. Электропитание радиоустройств, Госэнергоиздат, 1957, с. 213.

771816

Фиг.2

Составитель Л. Усти нская

Редактор Н. Коган Техред К. Шуфрич Корректор О. Билак

Заказ 6714/69 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4