Способ преобразования переменного синусоидального напряжения в постоянное

(51) М, Кл,Н 02 М 6 7/О осударственнын номитеСовета Мнннстров СССпо делам изобретенийн открытий72) Автор изобретен Е. ьнико 71) Заявите осковскии ордена Ленина энергетический ин т(54 ПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГОСИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯВ ПОСТОЯННОЕ знаего раз в сплитудно сточника в десят источник Изобретение касается силовой электротехники, а именно вторичных источников питания электротехнической аппаратуры,Известны способы преобразования переменного синусоидального напряжения в постоянное путем вылрямления напряжения входного источника и последующей фильтрации выпрямленного напряжения.Известен также способ, при котором входное синусоидальное напряжение вначале выпрямляют, и далее осуществляют фильтрацию выпрямленного напряжения, выделяя на выходе постоянную составляющую,Недостатком этого способа является то, что в момент подключения входного источника переменного синусоидального напряжения к преобразователю возможны значительные перегрузки источника по току. Это объясняется тем, что мгновенное значение напряжения входного источника в момент подключения заранее неизвестно, так как само подключение носит случайный характер. Из-за того, что перед подключением конденсатор фильтра был разряжен, максимальные перегрузки входного источника по току соответствуют случаю, при котором в момент подключения мгновенное значение напряжения этого источника равно его амплитудному значению. В таком .случае пусковои ток равен отношению ам го чения напряжения входного и к внутреннему сопротивлению ики превышает максимальный ток а тановившемся режиме.Возникновение значительных перегрузок входного источника по току может привести к нарушениям в работе других потребителей, подключенных к этому источнику, а также обуславливает необходимость применения более мощных диодов во входном выпрямитеЛе.Цель изобретения - уменьшение в пусковом режиме перегрузки входного источника по току.Это достигается тем, что фильтрацию начинают в момент времени, когда мгновенное значение напряжения указанного источника находится в диапазоне от нуля до некоторого порогового уровня, меньшего амплитудного значения напряжения этого источника, причем пороговый уровень устанавливается равным О - 20% амплитудного значения напряжения входного источника.На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя переменного синусоидального напряжения в постоянное.Устройство, с помощью которого реализуется предложенный способ, имеет тумблер 1,формула изобретения 50 55 входной источник 2 переменного синусоидального напряжения, преобразователь 3, нагрузку 4, динистор 5, шунтирующий транзистор 6,выпрямитель 7, конденсатор фильтра 8, резистор 9, управляющий транзистор 10, тиристор 11, резистор 12, конденсатор 13,При замыкании тумблера 1 к источнику 2переменного синусоидального напряжения подключается преобразователь 3, соединенный снагрузкой 4.Если мгновенное значение напряжения 1 овходного источника в данный момент превышает напряжение пробоя динистора 5, то в этомслучае динистор 5 переходит в состояние замкнуто. В базу шунтирующего транзистора 6 отисточника 2 через тумблер 1, выпрямитель 7,оконденсатор 8, резистор 9 и включенныи динистор 5 поступает отпирающий сигнал, благодаря чему транзистор 6 переходит в состояниезамкнуто, шунтируя цепочку из последовательно соединенных переходов база-эмиттеруправляющего транзистора 10 и база-катодтиристора 11. Так как транзистор 10 и тиристор 11 находятся в состоянии разомкнут, токонденсатор 8 фильтра. начинает заряжатьсячерез параллельно соединенные высокоомные резисторы 9 и 12. При этом постоянная времени заряда конденсатора 8 достаточно велика, 25благодаря чему напряжение на этом конденсаторе практически не изменится и остаетсяблизким к нулю.Эти состояния элементов в схеме сохраняются до тех пор, пока напряжение источника 2не уменьшится до близкого к нулю значения,Как только напряжение станет близким к нулю, динистор 5 перейдет в состояние разомкнуто, в течение тока в базе транзистора 6прекратится и, следовательно, этот транзисторперейдет в состояние разомкнуто, а его шун- з 5тирующее действие прекратится.Далее в процессе последующего увеличения(по модулю) напряжения источника 2, покаэто напряжение еще не превышает напряженияпробоя динистора 5, в базу управляющеготранзистора 10 через резистор 12 поступает отпирающий сигнал, что, в свою очередь, обуславливает появление тока в базе тиристора 11,и включение этого тиристора,После включения тиристора 11 конденсатор 8 через проводящий тиристор подключается параллельно выпрямителю 7, и далее напряжение на этом конденсаторе увеличивается по закону изменения входного напряжения доего амплитудного значения,Присутствие конденсатора 13 небольшой емкости обеспечивает сохранение включенного состояния тиристора 11 в процессе включения динистора 5.В установившемся режиме напряжение на нагрузке 4, включенной параллельно конденсатору 8, имеет практически такую же форму, как и в простейших преобразователях переменного синусоидального напряжения в постоянное с неуправляемым выпрямителем и конденсаторным фильтром.Кроме того, чем меньше напряжение пробоя динистора 5, тем меньше в пусковом режиме перегрузка входного источника по току.Применение изобретения в практических разработках позволяет существенно улучшить режим работы источника питания и в значительной степени уменьшить влияние друг на друга различных потребителей при пвдключении их к названному источнику.В том случае, когда напряжение пробоя динистора 5 равно, например 20 В, тогда в качестве источника 2 используется стандартная однофазная сеть переменного тока 220 В (50 Гц).Если возможный уход напряжения сети в сторону увеличения, по сравнению с номинальным значением, равен 10/0, то в рассматриваемом примере максимальное мгновенное значение напряжения сети будет равно 340 В. Очевидно, что при использовании известного способа преобразования импульс тока источника питания в процессе пуска может быть равен Йвн ф где К - внутреннее сопротивление питающей сети. При использовании предложенного способа преобразования этот импульс не превысит отношения напряжения пробоя динистора 5 к внутреннему сопротивлению питающей сети, т, е. величиныТаким образом, прйменение изобретения в рассматриваемом случае обеспечивает уменьшение пускового тока источника в 17 раз.Если в приведенной схеме используется тиристор с относительно невысоким значением допустимой скорости нарастания анодного напряжения, то,последовательно с тиристором следует включить шунтированный обратным диодом дроссель небольшой индуктивности, а параллельно тиристору - конденсатор небольшой емкости. 1. Способ преобразования переменного синусоидального напряжения в постоянное путемвыпрямления напряжения входного источникаи его последующей фильтрации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения в пусковомрежиме перегрузки входного источника по току, фильтрацию начинают в момент времени,когда мгновенное значения напряжения указанного источника находится в диапазоне отнуля до некоторого порогового уровня, меньшего амплитудного значения напряжения этого источника.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтопороговый уровень устанавливается равным0 - 200/0 амплитудного значения напряжениявходного источника,594565 Гриценко 35, Ра город, ул. Проектн ент едактор Е. Разумоваказ 863/51 ЦН И И ПИ Государств по дела 113035, Москфилиал П П ПСоставитель Л Техред О. ЛуТираж 891 ного комитеизобретени Устинкина вая Корректо ПодписноСовета Министрови открытийская наб., д. 45