Преобразователь переменного напряжения в постоянное

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистических90 Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,03 а опубликования описа 2) Авторыизобретени удницкии и А. А. Дрюч нницкий политехнический институт 1) Заявител 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯВ ПОСТОЯННОЕ Устройство относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания радиотехнических и электротехнических устройств.Известно устройство, содержащее и параллельно соединенных конденсаторно-вентильных цепочек, связанных через неуправляемые вентили между собой и через управляемый ключ с выходными выводами, параллельно которым подключен конденсатор фильтра, причем одна из обкладок указанного конденсатора, соединенная с упомянутым ключом через диод, включенный в обратном направлении, подключена к общей точке соединения вентиля и конденсатора последней из п параллельных цепочек 1.Известно также устройство, содержащее п параллельно включенных между собой и соединенных через полупроводниковый ключ, управляемый от блока управления, с выходными выводами цепочек, связанных с входными выводами преобразователя, причем каждая из цепочек состоит из последовательно соединенных конденсаторов и двух неуправляемых вентилей и соединена с последующей через неуправляемый вентиль, дополнительно снабженное выпрямителем и полупроводниковым ключом, которые включены последовательно между входными выводами преобразователя и упомянутыми цепочками, а полупроводниковый ключ соединен с выходом указанного блока управле ния 2.Недостатками этих устройств являютсясложность и наличие гальванической связи между источником переменного напряжения и нагрузкой, а также необходимость использования автономного источника питания блока управления для гальванической развязки нагрузки и источника переменного напряжения по цепям управления.Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее выпрямитель, 1 з управляемые ключи и несколько цепочек дляделения напряжения, состоящих из конденсатора и двух неуправляемых вентилей, один из которых подключен анодом к выводу конденсатора, а катодом к выходной шине, другой вентиль подключен катодом к другому выводу конденсатора, а анодом к другой выходной шине, причем смежные цепочки соединены между собой неуправляемыми вентилями и указанные цепочки объединены в группы, которые соединены друг с другомМн ЫЦр (с+се 45 5 О и с цепью нагрузки через управляемые ключи, одна из групп связана через управляемые ключи, стоящие в каждой входной и. выходной шинах этой группы, а остальные - через управляемые ключи, стоящие в одной из шин, причем число цепочек в группах определяется кратностью деления 3.Недостатками известного устройства являются его сложность и наличие гальванической связи цепи нагрузки с источником переменного напряжения во время передачи заряда от цепочки деления напряжения к нагрузке через открытые ключи, а также по цепям управления управляемых ключей при питании схем управления от источника входного сигнала.Цель изобретения - упрощение и ослабление гальванической связи между источником переменного напряжения и нагрузкой.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий цепочку деления напряжения, состоящую из двух неуправляемых вентилей, между анодом и катодом которых включен конденсатор, два управляемых ключа, каждый из которых подключен к одному из выходных выводов, второй конденсатор, включенный параллельно выходным выводам, и два входных вывода, введены дополнительный неуправляемый вентиль, стабилитрон, три резистора и два управляющих оптронных ключа, при этом дополнительный неуправляемый вентиль катодом соединен с первым входным выводом, а анодом через один из резисторов подключен к аноду стабилитрона, соединенного через другой резистор с катодами излучающих диодов управляющих оптронных ключей, аноды которых совместно с катодом стабилитрона подключены к второму входному выводу, соединенному с катодом неуправляемого вентиля, анод другого неуправляемого вентиля подключен к первому входному выводу, а его катод через третий резистор соединен с объединенными анодами светоприемных диодов управляющих оптронных ключей, катоды которых соединены с входами управления управляемых ключей, подключенных к выводам конденсатора цепочки деления напряжения.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит входные выводы 1 и 2, неуправляемые вентили 3 и 4, конденсаторы 5 и 6, нагрузку 7, управляемые ключи 8 и 9, резистор 10, управляющие оптронные ключи 11 и 12 стабилитрон 13, резисторы 14 и 15 и дополнительный неуправляемый вентиль 16.Применение дополнительного неуправляемого вентиля, соединенного своим катодом с анодом одного из неуправляемых вентилей, и управляющих оптронных ключей позво 5 1 О 15 2 О 2 зо З 5 ляет производить передачу заряда от цепочки деления напряжения к нагрузке в течение отрицательного полупериода входного напряжения, при котором закрыты неуправляемые вентили, что обеспечивает гальваническую развязку цепи нагрузки и источника входного напряжения. Параллельное соединение конденсаторов через управляемые ключи позволяет упростить устройство.Устройство работает следующим образом.При подаче положительной полуволны переменного напряжения на входные выводы 1 и 2 через открытые неуправляемые вентили 3 и 4, конденсатор 5 цепочки деления напряжения заряжается до максимального значения входного напряжения. Во время заряда конденсатора 5 цепочки деления напряжения нагрузка 7, совместно с вторым конденсатором 6, отключена от источника входного напряжения, так как управляемые вентили 8 и 9 закрыты, а ток в цепи излучающих диодов управляющих оптронных ключей 11 и 12 не протекает и отсутствует управляющий потенциал на входах управления управляемых ключей 8 и 9.При изменении знака входного напряжения дополнительный неуправляемый вентиль 16 открывается, начинает протекать ток в излучающих диодах оптронных управляющих ключей 11 и 12, эти ключи открываются и через токоограничивающий резистор 10 управляющий потенциал подается на входы управления управляемых ключей 8 и 9, Заряд конденсатора 5 цепочки деления напряжения перераспределяется между ним и вторым конденсатором 6. Конденсаторы 5 и 6 образуют цепочку деления напряжения с коэффициентом деления где 0 - напряжение на нагрузке;с - емкость конденсатора 5 цепочкиделения напряжения;с- емкость второго конденсатора 6.Так как неуправляемые вентили 3 и 4 закрыты в течение всей отрицательной полу- волны входного напряжения, цепь нагрузки отключена от источника входного напряжения.При увеличении по абсолютной величине входного напряжения, на стабилитроне 13 за счет резистора 15, играющего роль балластного сопротивления, поддерживается постоянное напряжение и через резистор 14 и излучающие диоды управляющих онтронных ключей 11 и 12 протекает постоянный ток, не превышающий максимально допустимого и поддерживающий эти ключи в открытом состоянии, обеспечивая подзаряд второго конденсатора 6 от конденсатора 5 цепочки деления напряжения по мере разряда второго конденсатора 6. При подаче положительной полуволны входного напря907733 жения управляемые ключи 8 и 9 за счет управляющих оптронных ключей 11 и 12 закрываются и нагрузка отключается от конденсатора 5 цепочки деления напряжения. Процесс повторяется.Таким образом, использование двух кон денсаторов для деления напряжения позволяет упростить устройство. Во время заряда конденсатора 5 цепочки деления напряжения степень ослабления гальванической связи определяется сопротивлением закрытых управляемых ключей 8 и 9, а во время передачи энергии заряда конденсатора нагрузке степень ослабления гальванической связи определяется обратным сопротивлением неуправляемых вентилей 3 и 4 и по цепи управления управляющих оптронных клю чей 11 и 12 - сопротивлением стабилитрона 13 и резисторов 10, 14 и 15, что обеспечивает положительный эффект ослабления гальванической связи между источником переменного напряжения и нагрузкой.Кроме этого, изобретение обладает высокой надежностью. так как наиболее чувствительные элементы схемы - управляемые и управляющие ключи - имеют цепи, защищающие их от аварийных режимов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР532160, кл. Н 02 М 7/00, 1972. зо 2. Авторское свидетельство СССР637928, кл. Н 02 М 7/12, 1972. 3. Авторское свидетельство СССР543109, кл. Н 02 М 7/10, 1973.Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 612/67 Тираж 719 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий цепочку деления напряжения, состоящую из двух неуправляемых вентилей, между анодом и катодом которых включен конденсатор, два управляемых ключа, каждый из которых подключен к одному из выходных выводов, второй конденсатор, включенный параллельно выходным выводам, и два входных вывода, отличающийся тем, что с целью упрощения и ослабления гальванической связи между источником переменного напряжения и нагрузкой, введены дополнительный неуправляемый вентиль, стабилитрон, три резистора и два управляющих оптронных ключа, при этом дополнительный неуправляемый вентиль катодом соединен с первым входным выводом, а анодом через один из резисторов подключен к аноду стабилитрона, соединенного через другой резистор с катодами излучающих диодов управляющих оптронных ключей, аноды которых совместно с катодом стабилитрона подключены к второму входному выводу, соединенному с катодом неуправляемого вентиля, анод другого неуправляемого вентиля подключен к первому входному выводу, а его катод через третий резистор соединен с объединенными анодами светоприемных диодов управляющих оптронных ключей, катоды которых соединены с входами управления управляемых ключей, плдключенных к выводам конденсатора цепочки деления напряжения.