Преобразователь переменного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 180780 (21) 2957064/24-07 с присоединением заявки М Р 1 М К з Н 02 М 7/02 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 15.04.82 Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Калинина(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ,В ПОСТОЯННЫЙ Изобретение относится к электро- технике, в частности к преобразовательной технике, и может использонаться для преобразования переменного напряжения в постоянное при чисто активной нагрузке для источника переменного напряжения.Известны двухполупериодные и мостовые выпрямители, работающие на чисто активную нагрузку 1,Недостатком таких выпрямителей является высокая пульсация выходного напряжения.Известны также выпрямители, содержащие фильтр нижних частот для сглаживания пульсаций выходного на" пряжения 2 и 3.Недостаток таких выпрямителей реактивный характер нагрузки для источника переменного напряжения.Наиболее близким к изобретению является преобразователь, содержащий вентильный узел, подключенный к фильтру нижних частот, источник переменного напряжения и балластный резистор 3.Недостатком этого устройства является, с одной стороны, ненысокий КПД, что обусловлено введением балластного резистора, неличина которого должна пренышать величину нагрузки, чтобы приблизиться к чисто активной нагрузке для источника переменного напряжения, а с другой невысокая степень фильтрации при уменьшении реактивных элементов фильтра нижних частот для приближения к чисто активной нагрузке для источника переменного напряжения.Цель иэобретения - повышение .КПД и уменьшение пульсаций выход- ного напряжения при обеспечении чисто активной нагрузки для источника переменного напряжения.Эта цель достигается темчто.впреобразователь переменного тока в постоянный, содержащий В выпрямителей; к выходу каждого из которых подключен вход Фильтра нижних час" 2 О тот, балластный резистор, источникпеременного напряжения, подключенный ко входу первого выпрямителя, введено И фильтров верхнйх .частот и И - 1 трансформаторов, при этом 25 вход каждого фильтра верхних частотподключен параллельно нходу .соответствующего фильтра нижних частот, а ныход каждого фильтра верхних частот, кроме Б-го, подключен 30 через трансформатор ко входу соответствующего выпрямителя, выход Б-го фильтра верхних частот подключен к балластному резистору а выходы всех фильтров нижних частот объединены и подключены к выходным . выводам.5Кроме того, выходы фильтров нижних частот соединены последовательно или параллельно. 40 На Фиг. 1 показано устройствопри соединении выходов всех фильтровнижних частот последовательно; нафиг. 2 - то же, при соединении выходов всех фильтров нижних частотпараллельно.)5Устройство содержит И выпрямителей 1.1, 1.2.1.И, ,к выходу каждого из которых подключен вход соответствующего фильтра нижних частот2.1, 2.2, ,2.И, балластный резистор 3, источник 4 переменного напряжения, подключенный ко входу первого выпрямителя 1,1, нагрузку 5 иИ фильтров верхних частот 6.1,6.2,6.И и (И) трансформаторов71, 7.2,7.И. Вход Фильтра верх 25них частот 6.1, 6.26.И соединен параллельно со входом Фильтранижних частот соответственно 21,2.22.И. Выход фильтра верхнихчастот 6.1 через трансформатор 7,1 30соединен со входом выпрямителя 1,2и т.д., а выход последнего фильтраверхних частот 6,И подключен к балластному резистору 3. Выходы фильтров нижних частот 2.1, 2.2, ,2.И 35соединены последовательно и подключены к нагрузке 5Как видно из фиг. 2. (номера элементов те же, что и на фиг. 1), выходы фильтров нижних частот 2.1,2.2, 2.Б соединены параллельно иподключены к нагрузке 5.Рассмотрим работу устройства пофиг. 1.Переменное напряжение от источника 4 поступает на выпрямитель 1,1,где выпрямляется и поступает на соединенные параллельнО входы Фильтранижних частот 2,1 и фильтра верхнихчастот 6.1. Элементы этнх двух фильтров, а также пары фильтров 2,2 и6.62.3 и 6.Б, выбраны так, чтобы их входные сопротивления былидополняющими, т,е, результирующеевходное сопротивление было чисто ак -тивным Постоянная составляющая напряжения после выпрямителя 1.1 проходит через Фильтр нижних частот 2.1,а переменная составляющая (пульсации) - через фильтр верхних частот6.1 и трансформатор 7.1 поступает 60на вход выпрямителя 1.2, где происходит последующее выпрямление иразделение постоянной и переменнойсоставляющих, При этом коэффициенттрансформациитрансформатора 7.1 вы бирается таким, чтобы ток на выходеФильтра 2,1 был равен току на выхо"де фильтра 2.2. После несколькихступеней преобразований, аналогичных рассмотренной, происходит практически полное преобразование переменного напряжения в постоянное,При этом нагрузка для источникапеременного напряжения 4 являетсячисто активной, а степень фильтрации весьма высокой. Коэффициентытрансформации трансформаторов 7.1,7,27.И выбираются такими, чтобытоки на выходе фильтров 2,1,22,2.И были одинаковыми, и их без нарушения принципа работы можно былосоединить последовательно,Устройство по фиг. 2 работаетаналогичным образом, только коэффициенты трансформации трансформаторов 7.1,7.27.И должны быть такими, чтобы напряжения на выходеФильтров 2.1,2.2 .2.И были одинаковыми и их можно было бы соединитьпараллельно, не нарушая принципаработы.Таким образом, технико-экономическая эффективность изобретениясостоит в том, что в выпрямителе,обеспечивающем чисто активную нагрузку для источника переменногонапряжения, существенно увеличенкоэффициент полезного действия иуменьшена пульсация выходного напряжения.Формула изобретения1. Преобразователь переменноготока в постоянный, содержащий Ивыпрямителей, к выходу каждого изкоторых подключен вход фильтранижних частот, балластный резистор, источник переменного тока, подключенный ко входу первого выпрямителя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения КПД иуменьшения пульсаций, введено Бфильтров верхних частот и Б - 1трансформаторов, при этом входкаждого фильтра верхних частот подключен параллельно входу соответствующего фильтра нижних частот, авыход каждого фильтра верхних частот, кроме И-го, подключен черезтрансформатор ко входу соответствующего выпрямителя, выход И-го фильтра верхних частот подключен к балластному резистору, а выходы всехфильтров нижних частот объединеныи подключены к выходным выводам,2. Преобразователь по п,1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что выходыфильтров нижних частот. соединеныпоследовательно,3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю ц и й с я тем, что выходы фильтров нижних частот соединеныпараллельно..2 Составитель Е.Мельникова .едактор Л.Плисак Техред А, Бабинец Корректор Е.Рош аказ 2374/70ВНИИПИ Г ное г й 4 035 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники, М., фВысшая школа , 1974, с. 62, рис.3,8 а. Тираж 719 осударственно елам изобретен.Москва, Ж, 2. Авторское свидетельство СССР 9 301802, Кл. Н 02 М 7/06, 1979.3. Терещук Р.М. и др. Малогабаритная радиоаппаратура.К "Наукова думка", 1971, с.360, рис, Х 1, Зб. Подомитета СССРоткрытийская наб д