Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК бВ 4 Н 02 М 114 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:уЦ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова 172) Б. А, Багинский и М. Л. Трубников 153) 621.314.51088.8)(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛ Я ОСЛ АБЛ ЕНИЯ Г 1 УЛЬСАЦИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее сглаживающий дроссель, обмотка которого выполнена с отводом, конденсатор и два управляемых ключевых элемента, причем конец обмотки дросселя соединен с первым выходным выводом для ЯО 1203658 А подключения нагрузки, ее начало и отвод сое динены соответственно через первый и второй ключевые элементы с первым входным выводом лля подключения источника постояв- ного тока, конденсатор включен между выходными выводами, а вторые входной и выхолной выводы соединены между собой, от,шчающееея тем, что, с целью повышения коэффициента сглаживания, дополнительно введены два формирователя сигналов управления, инвертор, компаратор с нулевым порогом срабатывания и интегратор, один вход которого полключен к концу, а другой к началу обмотки дросселя, его выхол соединен с входом компаратора, выход которого подключен к входу первого формирователя сигналов управления и через инвертор к входу второго формирователя, причем вы- СФ хол каждого из формирователей соединен с управляющим входом соответствующего управляемого ключевого элемента.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использованопри построении вторичных источников питания для сглаживания пульсаций выходного напряжения выпрямителей.Цель изобретения - повышение коэффициента сглаживания,На фпг. 1 приведена электрическая принципиальная схема фильтра для сглаживанияпульсаций; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Фильтр содержит сглаживающий дроссель 1, конец обмотки которого соединенс выходным выводом 2, а начало и отводобмотки через управляемые ключи 3 и 4соединены с входным выводом 5. Конденсатор 6 фильтра включен между выходнымивыводами 2 и 7. Выходы формирователей8 и 9 сигналов управления соединены суправлякними электродами ксночей 3 и 4, аводы, формирователя 8 - непосредственно,д формирователя 9 - через инвертор 10, подслкчепы к выходу компараторд 11, имеющего пу, н вой порог срабатывания, вход которогоое;шнен с выходом интегратора 12, входы которого соединены соответственно с началом иконцом обмотки дросселя 1. Выходной вывод7 обьедпнеп с входным выводом 13,Устройство работает следующим образом.Коммутация ключей 3 и 4 производитсяв моменты времени, когда переменная составляющая Фмагнитного потока сглаживдюгцего дросселя становится равной нулю. 11 д интервале времени 1Ь (фиг. 2), соответствующем отрицательному значению, ключ 3 замкнут, а ключ 4 - разомкнут. Нд интервале времени 1(1 з, когда Ф- имеет положительное значение, ключ 3 переходит в разомкнутое состояние, а ключ 4 - в замкнутое. В результате коммутации ключей переменная составляющая входного напряжения (;-,- (фиг. 2) на интервале ( (. выделяется на обмотке сглаживающего дросселяс числом витков=+и- части обмотки дросселя), а нд интервале Ь(1(1, - на ее части . Напряжение (. 1, прикладываемое к обмотке 5 О 15 20 25 30 35 40 дросселя 1, в моменты коммутации скачкообразно изменяется на величину, пропорциональную отношению/1, кривая г 1 стд новится асимметричной относительно оси абсцисс. Ток конденсатора 1 в, равный переменной составляющей тока сглаживающего дросселя 1 на интервалах времени 1, 1 е.Ъ и 1д по форме повторяет кривую Ф а в моменты коммутации скачкообразно изменяется на величину 1=1/ ьУправление ключами 3 и 4 осуществляется следующим образом.Выходное напряжение интегратора 12 по форме повторяет кривую г 1-, поэтому моменты срабатывания компаратора 1 совпадают с моментами перехода Ф- через нуль. На интервале времени 11 компаратор находится в вьключенном состоянии. При этом, формирователь 8 сигналов управления вырабатывает сигнал Ь, соответствующий разомкнутому состоянию клкча 4, а формирователь 9, управляемый инвертированным выодньм напряженнем компдрдтора, вырабатывает сигнал , соответствующий замкнутому состоянию ключа 3. На интервале времени 1( (з компаратор переходит во включенное состояние. Выодные сигналы формирователей 8 и 9 изменяются таким образом, что кспоч 3 размыкается а ключ 4 замыкается.Кривая тока (фиг. 2) фильтрового конденсатора пересекает ось абсцис в семи точках за период входного напряжения, разбивая, таким образом, этот интервал на шесть отрезков. Пульсации входного напряжения минимальны в случае, если абсолютные значения интеграла тока конденсатора 6, определенные на каждом из этих отрезков, равны. Г 1 ри управлении ключами по описанному закону это условие реализуется с высокотой степенью точности оптимальным выбором отношения витков / ь Г 1 ри отношении/ ь соответствующем оптимальной форме кривой тока 1;, коэффициент сглаживания предлагаемого устройства значительно выше по сравнению с Г.образным индуктивно-емкостным фильтром при те же параметраредктивныэлементов.едактор И. Даказ 8428/59 ВНИИПИпо д113035, Мо Филиал ППП Составитель А. КнрТехред И. БерегТираж 632Государственного колам изобретений иква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,яловКорректор Л. ТяскПодписноеитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная, 4