Устройство для питания нагрузкивыпрямленным tokom

828342 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 15,03.79 (21) 2736621/24-07 Союз СоеетскихСоциалистических Ресоуолик Кл.Н 02 М присоединением заявки Ле сударственнмй комитет СССР(23) рит 3) Опубликовано 07.05,81. Бюллетень Ме 175) Дата опубликотания описания 07.05.81(54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ П ИТАН ИЯ НАГРУЗК ВЫПРЯМЛЕННЫМ ТОКОМИзобретение относится к области электротехники, касается преобразования переменного тока источника в постоянный и может быть использовано в преобразовательной технике для питания нагрузки выпрямленным сглаженным током.Простейшее из известных устройств для питания нагрузки выпрямленным током (УПНВТ) от источника переменного тока (ИПТ) представляет собой однофазный лучевой выпрямитель, в котором выпрямление тока осуществляется вентилем, кено- троном или полупроводниковым диодом 1.Это УПНВТ характеризуется большими пульсациями выпрямленного тока, мягкой выходной характеристикой и из-за высокого значения мощности искажений - плохим использованием типовой (габаритной) мощности ИПТ.Известны также УПНВТ, выход которых зашунтирован емкостью фильтра нижних частот, а ток заряда этой емкости ограничен уменьшающим волнистость импульсов тока токоограничивающим линейным дросселем (ТЛД), включенным между вентилем и нагрузкой. Пульсации выпрямленного тока в таких устройствах уменьшаются, что улучшает качество выпрямленного тока 121.Однако однополупериодное потребление тока ИПТ импульсами малой длительности и малая жесткость внешней характеристики,а также значительная величина мощностиискажений и низкое значение коэффициента мощности, обусловленное реактивным -5 индуктивным характером потребляемого тока, ограничивают область применения этихУПНВТ,Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству являет 10 ся устройство, содержащее два входныхвывода для соединения с источником переменного тока, два выходных вывода дляподключения нагрузки, параллельно которым включен конденсатор, при этом один5 из выходных выводов нагрузки соединеннепосредственно с входным выводом, линейный дроссель с двумя согласно включенными обмотками, имеющими общую точку,два диода, один из которых катодом ,под 20 ключен к второму выходному выводу, а анодом - к одной из обмоток дросселя 3.Недостатком этого устройства являетсяего сравнительно мягкая выходная характеристика, что обусловлено включениеммежду источником и нагрузкой дросселя,ограничивающего ток в нагрузке. Крометого, этот дроссель снижает скорость передачи энергии источника в нагрузку.Целью изобретения является увеличение30 жесткости выходной характеристики, 828342Это достигается тем, что в указанное устройство введен дополнительный диод, катод которого соединен с катодом первого диода, а анод - с вторым входным выводом и катодом второго диода, анод которого подключен к свободному концу второй обмотки дросселя, причем общая точка обмоток дросселя соединена с общей точкой входного и выходного выводов.Схема устройства приведена на чертеже.Устройство для питания нагрузки выпрямленным током содержит две входные клеммы 1 и 2 для соединения с источником переменного тока, две выходные клеммы 3 и 4 для подключения к сопротивлению нагрузки 5, шунтированные конденсатором 6, при этом одна из клемм 4, преимущественно отрицательная, соединена непосредственно с одной входной клеммой 2, два диода 7 и 8 выпрямителя и токоограничивающий линейный дроссель 9 с двумя обмотками 10 и 11, одна из которых (обмотка 11) через первый диод 8 выпрямителя подключена к положительной выходной клемме. Кроме того, устройство дополнительно содержит диод 12, например управляемый, катод которого также подключен к положительной выходной клемме 3, а анод - к другой входной клемме 2 и катоду второго диода 7 выпрямителя, анод которого через другую обмотку 10 линейного дросселя 9 соединен с отрицательной выходной клеммой 4 и со свободным выводом его первой обмотки 11.Принцип работы устройства следующий.Пусть в первый и все нечетные полупериоды изменения напряжения источника потенциал клеммы 1 выше потенциала клеммы 2. Тогда при открытом диоде 12 по цепи: клемма 1 - диод 12 - клемма 3 - нагрузка 5 (конденсатор 6) - клемма 4 - клемма 2 будет протекать ток. Одновременно заряжается конденсатор 6 так, что потенциал его верхней по схеме обкладки становится выше, чем нижней. Когда напряжение источника уменьшается, нагрузка питается от конденсатора 6, который подразряжается.При изменении полярности напряжения, т, е. во второй и все последующие четные полупериоды изменения напряжения источника, протекание тока по цепи: клемма 2 - обмотка 10 - диод 7 - клемма 1 обеспечивает запасание энергии в обмотке 10 токо- ограничивающего линейного дросселя 9. Одновременно с этим подзаряжается конден 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сатор 6, который ранее разряжался на сопротивление нагрузки 5 при отсутствии импульсов зарядного тока. Далее за счет энергии, запасенной в поле дросселя, под действием ЭДС самоиндукции ток протекает по цепи: обмотка 11 - диод 8 - клемма 3 - нагрузка 5 (конденсатор 6) - клемма 4 - диод 8 в нагрузку.Далее процессы повторяются циклически.Такая передача энергии источника в нагрузку, увеличивая длительность импульсов тока, потребляемого от источника, повышает среднее значение тока заряда конденсатора 6, а также почти вдвое уменьшает диапазон изменения выходного напряжения, в результате чего жесткость выходной характеристики устройства увеличивается, качество энергии повышается, а мощность искажений уменьшается. Формула изобретенияУстройство для питания нагрузки выпрямленным током, содержащее два входных вывода для соединения с источником переменного тока, два выходных вывода для подключения нагрузки, параллельно которым включен конденсатор, при этом один из выходных выводов соединен непосредственно с входным выводом, линейный дроссель с двумя согласно включенными обмотками, имеющими общую точку, два диода, один из которых своим катодом подключен к второму выходному выводу, а анодом - к одной из обмоток дросселя, отличающее с я тем, что, с целью увеличения жесткости выходной характеристики, введен дополнительный диод, катод которого соединен с катодом первого диода, а анод - со вторым входным выводом и катодом второго диода, анод которого подключен к свободному концу второй обмотки дросселя, причем общая точка обмоток дросселя соединена с общей точкой входного и выходного выводов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Белопольский И. Н. Электропитание радиоустройств, - М. - Л.: Энергия, 1965, изд, 2-ое, с. 28, рис. 1 - 12.2. Макаров В. Л, и др. Стабилизированные выпрямители с емкостным фильтром. - Л.: Энергия, 1975, с. 28, рис. 2 - 8 а.3. Авторское свидетельство .СССР по заявке Мо 2683852/07, кл. Н 02 М 7/04, 1978.828342 Редактор Т. Загребельная Заказ 1003/6 Изд.343 Тираж 749 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель А. Кириллов Техред И Пенчко Корректоры: О. Силуянова и Н. федорова