Выпрямительное устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1) Дополнительное к авт. саид ву2) Заявлено 30, 12,76(21) 2436313/24-07 Союз Советскин Социалистических Республик(1) 614505 М, Кл,Н 02 М 7 м заявкис прнсоедине 23) Приорнте осударственный комитетСовета Министров СССРпо делан изобретенийи открытий 07.785 юллетеиь(45) Дата опубликования описания 1 8. Г.Потанин, А,Г. Никопаев, В.К,Быстров н Л.С. Гац) Авторы изобретеки Военный инженерный Краснознаменный институ имени А,ф. Можайского(71) Заявит 54) ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙС электротехнике в системах эпеотребитепей выпдпя питания гаым режимом ус тр ойс твах аряда и формиов тока, напритройствах эпектя выпрямители,раб раэп ров ер оп эобретение относится к ожет быть испопьзовано набжения апя питания и енным током, например эрядных ламп с переменн оты, а также в зарядных чного назначения апя з ия химических источник аккумупяторов, ипи в ус итания, где испопьэуютс Известны. выпрямительные устройства, соаержащие источник переменного напряжения, поакпюченный через согласующий трансформатор ипи непосредственно к двухпопупе - риоаному мостовому выпрямитепю, на сторо не переменного тока которого включены индуктнвно-емкостные токоограничнвающие сопротивпения, а на стороне постоянного то ка - ем костной фильтр 11 121 Я и 41. За счет неоправданно завышенного количества исполь зуемых вентилей такие устройства имеют сравнитепьно низкие удельные энергетические показатепи например КПД и максимапьное значение попеэной мощности, отнесенное к типовой ( габаритной)мощности нсточника переменного напряжения,В известном выпрямительном устройстве 1 при постоянной частоте источникапеременного напряжения токи выпрямите 1:,пей при изменении режима работы от хопоо -того хода ао короткого замыкания прибпизитепьно равны по вепичине и сдвинуты относительно напряжения источника на равные и11противопопакиые по знаку углы; в связи счем суммарный потребляемый от источникаток совпадает по фазе с напряжением и общий прибпизитепьно равен единице,Напичие в известном устройстве двух1( трансформаторовиди трансформатора с двумя вторичными обмотками, а также,двумостовых выпрямитепей и двух аросселейуспожняет конструктивное выпопнение устройства и его схемное решение. Кроме тор го, устройство обеспечивает питание потребитепей выпрямпенным напряжением, амппитудв которого равна по вепичинеамплитуденапряжения источника при коэффициентетрансформации согпасуюших трансформаторов,равном единице, э связи с чем максимапь5 мдгъсъв Флл Гное значение мощности йв выходе выпрямителей, отнесенное к типовой (габаритной)мощности источника, сравнительно невелико. Наконец, рассеивание (потеря) электрической энергии нв омическом сопротивлении5восьми вентилей приводит к уменьшениюКПД выпрямитепьного устройства в цепом.Таким образом, известное устройство характеризуется сравнительно низкими удепьными энергетическими показателями,юПрототипом предлагаемого устройстваявляется выпрямигепьное устройство, содержащее авухнериодный мостовой выпрямитель, выполненный нв двух вентилях идвух конденсаторах соединенных по схемеудвоения напряжения 4 , Предлагаемоеустройство отличается от известного тем,что в выпрямигепьном устройстве, содержащем двух п опупери одный м ос т овой выпрямитель, выполненный на двух вентилях и двух26конденсаторах, соединенных по схеме удвоения, парвппепьно выходным выводам выпрямителя подключена, цепочка, состоящая издвух последовательно соединенных дополнительных конденсаторов, общая точка которыхчерез дроссель соединена с общей точкойосновных конденсаторов.Это отличие позволяет улучшить удельныеэнергетические показатели, например коэффициент мощности и др.зоНачеРтеже представлена принципиальнаяэпектрическвя схема предлагаемого устройстваа.Выпрямитепьное устройство содержитдвухпопупериодный мостовой выпрямитель,выполненный на вентилях 1,2 и конденсаторах 3,4 и подключенный к источнику 5 напряжения переменного тока через согласующийтрансформатор 6 ипи непосредственно.Параллельно выходным выводам 7,8 вып- орямителя подключена цепочка из двух конденсаторов 9,10, общая гочка которых че.рез дроссепь 11,соединена с общей точкойконденсаторов 3,4, К выходу устройстванодкпючены также емкостной фильтр 12 и 45 .нагрузка 13, 14,15 - входные выводы вып-рямителя.В предложенном устройстве энергия источника переменного тока передается в нагрузку по двум каналам, Вентили 1,2 вместе с конденсаторами 3,4 образуют одинканан с токоограничивающим вмкостнымсопротивлением, а вместе с конденсаторами910 и дроссепем 11 - другой канал,ноуже с токоограничивающим сопротивлениемиядуктивного характера, Индуктивность дросселя 11 и суммарная емкость конденсато-ров 9,1 О должны быть выбраны такими,чтобы суммарное токоограничивающее сопротивление этого канала носило индуктивный 60 вопоп ожных по знаку, токо огр вничи вающих сопротивлений: обоих каналов наступает явпение резонанса в цепях с вентилями,т. е. происходит выпрямпеыие тока с венгипьнорезонансным эффектом, при котором источник 5 напряжении переменного тока нагружен только активным током и работает с максимальным коэффициентом мощности. В предлагаемом выпрямигепьном устройстве ток нагрузки выпрямпяегся всего лишь двумя вентилямй, г.е. с минимально возможным количеством вентилей при двухпопупериодном выпрямлении. Кроме того, токи, проте:- кающие по каналам с токоогрвничиввюшим реактивным сопротивлением разного характера, сдвинуты по фазе относительно напряжения источника нв противоположные по знаку углы и ограничены по величине, При этом среднее значение выпрямленного напряжения в 1,27 раза, в амплитуда выпрямленного напряжения - в 2 раза больше величины амплитуды напряжении источника переменного тока, Таким образом, обв смежных плеча выпрямитепьного устройства, выполненные на индуктивно-емкостных элементах, представляют собой двухканальный фвзосдвигвющий, ограничивающий ток источника удвоитель выпрямленного напряжения.Выпрямитепьное устройство работает спедуюшим образом,Б каждый попупериод изменения напряжения источника 5 ток нагрузки 13 состоит из двух составляющих, протекающих по двум параллельным каналам, соответственно через токоограничивающие сопротивления индуктивного и емкосгного характера. Напри- мер, в один попупериод изменения напряжения источника 5 составляющая тока нагрузки канала с емкосгным токоогрвничиввющим сопротивлением протекает по цепи; вы- . вод 14, конденсатор 3, нагрузка 13, вентиль 2, вывод 15, а составляющая тока нагрузки канала с гокоогрвничиваюшим сопротивлением индуктивного характерапрогекаетпо цепи: вывод 14, дроссель, 11 конденсатор 9, нагрузка 13, вентиль 2, вывод 15, В другой полупериод изменения напряжения источника 5 направление тока источника изменяется нв противоположное, открывается вентиль 1,и сосгввпяюшвя гока нагрузки канала с емкосгным гокоограничивающим сопротивлением протекает по цепи: вывод 15, вентиль 1, нагрузка 13, конденсатор.4, вывод 14, в составляющая тока нагрузки канвпв с гокоогрвничивающим сопротивлением индуктивного характера протекает по цепи: вывод 15, вентиль 1, нагрузка 13, конденсатор 10, дроссель 11, вывод 14, Лапее процессы в схеме614505 Составитель Л. УстинкинаТехРед Э мужик КоРРектоР Н. ЯцемиРскаи Редактор В.фельдман Заказ 3706/45 Тираж 892 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо цепам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 фипийп пГ 1 Г 1 " 1 ьз гс иг г юзглгъюгъге п пус ллс. тют л Электрическая схема выпрямительного устройства обеспечивает возможность питания нагрузки выпрямленным напряжением, амплитуда которого равна удвоенному значению амплитуды напряжения источника переменного тока, и позволяет повысить максимальное значение мощности, передаваемой в нагрузку, отнесенное к типовой (габаритной) мощности источника. формула изобретения Выпрямительное устройство, содержащее двухполупериодный мостовой выпрямитель, выполненный на двух вентилях и двух конденсаторах, соединенных по схеме удвоения напряжения, о т и и ч а ю ш е е с я тем, что, с цепью улучшения удельных энергетических показателей, параллельно выходнымвыводам выпрямителя подключена цепочка,состоящая из двух последовательно соединенных дополнительных конденсаторов, ощая точка которых через дроссель соединена с общей точкой основных конденсаторов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1 Авторское свидетельство СССР307470, кп. Н 02 М 7/О, 1971.2. Авторское свидетельство СССР383559, кп, В 23 Р 1/02,1973.3. Орлов В.А. Малогабаритные источники тока, М., "Воениздат М 0,1970,с.192,рис.80,4. Артамонов В.В. Маломощные выпрямители, М., "Связь", 1970, с.54,рис.1-24.