Способ активно-импульсной фильтрации выпрямленного напряжения и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцналмстимескмх Республикбликовано 05,08.79. Бюллетень29 3) УДК 621314. ,63 2 (088.8)Дата опублнков я описания 05.08.7 72) ыетення А, И, Рипинский и Л. П, Пантелее э Заявнтел 54) СПОСОБ АКТИВНО-ИМПУЛЬСНОЙ ФИЛЬТРАЦИ ВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ременного тока работают в активной облас рактеристик, то есть с болыпими потерямиЦелью предлагаемого решения является шение коэффициента полезного действия ( шение мощности потерь, улучшение энергетких характеристик фильтра).Данная цель достигается тем, что в спосо тивно.импульсной фильтрации выпрямленно пряжения путем подачи напряжения в нагру .от дополнительного источника, напряжение ют в нагрузку в виде серии однополярных пульсов с переменными скважностью и амп дой в моменты между максимумами полож Изобретение относится к электротехнике и мот быть использовано для фильтрации выпрямнного напряжения. иовы.уменьичес. В известных способах фильтрации с помощью реактивных или активных транзисторных фильтров 1 сглаживание пульсаций происходит с помощью реактивных или активных элементов,.сопротивление которых переменному току значи. тельно вылс, чем постоянному. При этом реактивные элементы работают на частоте питания сети (или первых гармониках), то есть обычно ы = 50 - 300 Гц и, следовательно, имеют большие бе ако на. зк ных пол Такой потери 1 ьтры им ют больши х 80%. бретениюспособ сгл ством, синверто дится в преде близким к иогоная по техни аживания эго ком сполож ости являетс помощью по со ср ледовдтельн( а (2. Така акже на низ тельная входные я компен.кой частоариты ресирукпцего трансформатосация пульсаций ведетсяте сети, что и определяетактивных элементов и до от.еодным оды до болыиие га иолиительно источни мые клю ител, При этом силовые тр эисто габариты и рактеристнк Активные их КПД нахо Наиболее ческой сущи пульсаций слые удельные энергетические ха уволн,способ может быть осуществлен ус держащим выпрямитель с фильтром , на с 1 ержнях трансформатора котор ены входная, выходная и выполнен й точкой и имеющая отводыдополн бмотка, и датчик пульсашй, причем выводы инвертора подключены к в выводам выпрямителя через диод, а олнительной обмотки через уиравля чи объединены в общую точку, подключенную к средней точке этой обмотки через цепочку, образованную дросселем и укаэанным диодом, полярность включения которого противоположна полярности включения управляемых ключей.На фиг. 1 изображено устройство, реализуюшее предложеннтяйспособ; на фиг. 2 - идеали. зированные осциллограммй переменной состав.ляюшей:а) без фильтра;об) с активно-импульсным фильтром;в) осциллограммы работы ключей.Устройство. содержит сетевой выпрямитель 1 с 1.С-фильтром 2, 3, инвертор 4, трансформатор,5, нагрузку 6, дополнительную обмотку 7, 15 две пары ключей 8, 9 и 10, 11, датчик пульсаци 12, диод 13 и схему обратной связи 14, дроссель 15.Фильтр работает следующим образом. Сетевое иеременное напряжение преобразуют в постоян ное выпрямителем 1 и частично сглаживают С. фильтром 2, З.,Индуктивность 2 в основном не. обходима для получения высокого коэффициенета мощности. Выпрямленное напряжение для по. лучения малых величин реактивных элементов 25 преобразуют в переменное повышенной частоты инвертором 4, напряжение которого через транс. форматор 5 подают на нагрузку 6.Одновременно с дополнительной низковольт.ной обмотки 7 ключами 8,9 или 10,11 в момей. 30 ты между максимумами положительных лолу- волн пульсаций подают напряжение однополярных импульсов йа конденсаторы 3, заполняя этим провалы (отрицательные полуволны пульсаций) . В моменты т, т, ключи 9 +11 закрыты и ток от зз выпрямителя 1 течет по контуру: выпрямитель 1 - индуктивность 2 - инвертор 4 - дроссель 15 - через одну из пар ключей 8, 9 - выпрями. тель 1, Дополнительное напряжение от обмотки 7 подают до тех пор, пока напряжение на входе 40 инвертора 4 не начнет повышаться. Если напряже. ние продолжает понижаться, то со схемы управ. ления 14 подают сигнал на включение более вы. сокого напряжения через ключи 10, 11, заполняя этим самым отрицательные полуволны перемен ной составляюшей. При повышении напряжения через датчик 12 поступает сигнал на схему управления 14, которая выключает ключи (момент т, сэ, фиг, 2 а), После коммутации повышенного напряжения на промежуток т, - т, обычно пода ют пониженное напряжение от обмотки 7, обес. печивая этим, высокий коэффициент фильтрации и малые потери в ключах 8, 9.Таким образом, подача напряжения повышенной частоты от лополнительной обмотки 7 через, ключи 8, 9, 10, 11 обеспечивает фильтрацию вы. прямленного напряжения при работе реактивных элементов на повышенной частоте, а активных - в режиме ключа, подача напряжения с переменной амплитудой обеспечивает высокий коэффи. циент фильтрации и малы потери в ключах. Это позволяет выполнить активно. импульсный фильтр в малых габаритах и с более высокими энергети-: ческими характеристиками.Формула изобретения1, Способ активно.импульсной фильтрации вы.прямлеиного напряжения путем подачи напряжения в нагрузку от дополнительного источника,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияКПД, напряжение подают в нагрузку в виде серииоднополярных импульсов с переменными скважностью и амплитудой в моменты между максимумами положительных полуволн.2. Устройство для осуществления способа поп. 1, содержашее выпрямитель с фильтром, ин.вертор, на стержнях трансформатора которогорасположены входная, выходная и выполненнаясо средней точкой и имеющая отводы дополнительная обмотки и датчик пульсаций, о т л и ч аю щ е е с я тем, что входные выводы инвертораподключены к выходным выводам выпрямителячерез диод, а отводы дополнительной обмоткичерез управляемые ключи объединены в общуюточку, подключенную к средней точке этой об.мотки через цепочку, образованную дросселем иуказанным диодом, полярность включения кото.рого противоположна полярности включения управляемых ключей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Векслер Г. С. Электропитание спецаппаратуры - М., "Высшая школа", 1975, рис, ИЛ а, ,л; рис. Ч. 6 б,в,2. Шуваев 10. Н. Сглаживание пульсаций напряжения при помощи устройства с последователь.ным комненсируюшим трансформатором. Сб,