Удвоитель частоты

О П И С А Н И Е 898570И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ,Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополцитсльцог к авт. с 1 д-вх2635042 г 2 51) М. Кл. о 2).1)6.78 1" 1 нисм заявки22),5 .явл Н)2 Ч./2 с присое пи Гасударственный комете 1 н .:,нтсОпубликовано5.01.82. Ьюллетен СССРо делам нзобретеннй 621.3148.8)2 нрытий Дата опубликования опис я 15.01.82), втор и 0011 е 1 си и 5. Н. Фоки Саратовский политехнический инс 7 ) 3 аяьизсл 54) УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТ 2 улучшение формы повышение КПД Изобртецие относится к электронике, а именно к преобразовательной тсхнике, и может быть использовано в качесгвс источника питания током повышенной частоты.Известен удвоитель частоты, основанный ца подмагничивании ферромагнитного сердечника от дополнительного источника постоянного тока, например удвоитель частоты Жоли-Зпш сйна, который содержит два магнитопровода с размещенными на них первичными и вторичными обмотками, а также обмотками подмагничивания от источника постоянного тока 1.Однако это устройство имеет низкий КПД и совискажение формы выходного напряжения, что требует применения фильтров для выделения второй гармоники из общего числа всех гармоник и, следовательно, приводит к усложнению устройства удвоителя частоты. При подмагничивании ферромагнитного сердечника режим работы переходит в область магнитного насыщения, отчего появляется ряд гармоник, снижающих КПД и усложняющих устройство для устранения исходной частоты и высших гармоНаиболее близким к изобретению является удвоитель частоты, содержащий трансформатор с первичной, имеющей средний вывод, и вторичной, образующей выходные выводы, обмотками и два вентиля, одни разноименные выводы электродов которых объединены и их общая точка подключена к первому из входных выводов для подключения одцофазного источника, а каждый из других их выводов подключен к соответствующему концу первичной обмотки, среднии вывод которой подключен ко второму входному выводу 2.Йедостатками этого устройства являются наличие нерегулируемой постоянной составляющей подмагничивающей магнитопровод трансформатора, что приводит к искажению формы выходного напряжения, а также низкий КПД.Цель изобретениявыходного напряжения иустройства.Указанная цель достигается тем, что в удвоителе частоты, содержащем трансформатор с первичной, имеющей средний вывод, и вторичной, образующей выходные выводы, обмотками и два вентиля, одни разно 89857010 2 о Формула изобретения г 5 зо зз 40 45 50 55 3именные выводы электродов которых обьединены и их общая точка подключена к первому из входных выводов для подключения однофазного источника питания, а каждый из других их выводов подключен к соответствующему концу первичной обмотки, средний вывод которой подключен ко второму входному выводу, введены конденсатор и два дополнительных вентиля, а трансформатор снабжен дополнительными первичной со средним выводом и вторичной обмотками, причем разноименные выводы электродов дополнительных вентилей объединены и их общая точка подключена к первому входному выводу, каждый из других их выводов соединен с соответствующим концом дополнительной первичной обмотки, средний вывод которой через конденсатор подключен ко второму входному выводу, а дополнительная вторичная обмотка образует дополнительные выходные выводы.На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на временной диаграмме фиг. 2 а показано напряжение с исходной частотой; диаграмма на фиг. 2 б показывает пульсирующие напряжения, сдвинутые на 90 по фазе и приложенные в противофазе к первичным обмоткам 8 и 9 трансформатора; диаграмма на фиг. 2 в показывает результирующее выходное напряжение синусоидальной формы удвоенной частоты.Устройство содержит входные выводы 1 и 2 для подключения однофазного источника питания; вентили 3 и 4 прямой проводимости; вентили 5 и 6 обратной проводимости; конденсатор 7; первичные обмотки 8 и 9 трансформатора со средними выводами; вторичные обмотки 1 О и 11 трансформатора, образующие выходные выводы 12, 13 и 14, 15,К выводам первичных обмоток 8 и 9 подключены вентили 3, 4, 5 и 6, их общие точки подсоединены к входному выводу 1 сетевого напряжения. Средний вывод первичной обмотки 8 подключен непосредственно, а другой - через конденсатор 7 к входному выводу 2 сетевого напряжения.Вторичные обмотки 10 и 11 подключены концами к соответствующим выходным выводам 12, 13 и 14 и 15.Удвоитель частоты работает следующим образом.Однофазное сетевое напряжение с исходной частотой, подаваемое на входные выводы, преобразуется с помощью конденсатора 7 в двухфазное, т. е. в два напряжения со сдвигом на 90 эл. град., которые выпрямляются вентилями 3; 5 и 4 и 6 в два двухполупериодные напряжения с удвоенной частотой пульсации и сдвинутые относительно друг друга на 90 эл, град. Затем эти выпрямленные напряжения с удвоенной пульсацией подаются в противофазе на две отдельные обмотки 8 и 9 преобразующего трансформатора (временная диаграмма на фиг. 2 б). Полученное напряжение на выходных обмотках 10 или 11 имеет синусоидальную форму фиг. 2 в) удвоенной частоты.Технико-экономическая эффективность предлагаемого удвоителя частоты состоит в повышении КПД, так как в спектре получаемых частот имеет место только одна удвоенная частота, а высшие гармоники и исходная частота отсутствуют, следовательно, потери энергии, вызываемые высшими гармониками, исключены; в простоте устройства из-за отсутствия обмоток и источника постоянного тока для подмагничивания магнитопровода, а также из-за отсутствия фильтра для выделения получаемой частоты из спектрального состава гармоник; в наличии одного ферромагнитного сердечника, что значительно уменьшает массу и вес железа, а это уменьшает расход активных материалов и увеличивает выходную мощность преобразователя частоты. Удвоитель частоты, содержащий трансформатор с первичной, имеющей средний вывод и вторичной, образующей выходные выводы, обмотками и два вентиля, одни разноименные выводы электродов которых объединены и их общая точка подключена к первому из входных выводов для подключения однофазного источника питания, а каждый из других выводов подключен к соответствующему концу первичной обмотки, средний вывод которой подключен ко второму входному выводу, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения, повышения КПД, введены конденсатор и два дополнительных вентиля, а трансформатор снабжен дополнительными первичной со средним выводом и вторичной обмотками, причем разноименные выводы электродов дополнительных вентилей объединены и их общая точка подключена к первому входному выводу, каждый из других их выводов соединен с соответствующим концом дополнительной первичной обмотки, средний вывод которой через конденсатор подключен ко второму входному выводу, а дополнительная вторичная обмотка образует дополнительные выходные выводы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бамдас А. М. и др. Статические электромагнитные преобразователи частоты ичисла фаз. М - Л., 1961, с. 45.2. Патент Японии40 - 64978,кл. 56 В 4, 1965Редактор М. Петрова Заказ 11966/73 Составитель О. УстинкинаТехред А. Бойкас Корректор А. ГриценкоТираж 718 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4