Коммутатор напряжения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 10. 04,81 (21) 3273441/18-21с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 3(0082. Бюллетень Мо 40Дата опубликования описания 30.10.82 Р 1 М К, з Н 03 К 17/68 Государственный комитет ССС Р по делам изобретений и открытий(54) КОММУТАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов автоматике и импульсной технике,в частности в источниках питания радиотехнической аппаратуры, где требуется дискретное переключение напряжения на заданную величину,Известно бесконтактное магнитноереле переменного тока компенсационного типа, содержащее мостовой выпрямитель и трансформатор с управляющей и выходной обмотками, один иэ выводов последней подключен к сети переменного тока. В подобных устройствах напряжение уменьшается с помощьюуправляющего напряжения с гальванической развязкой обоих напряжений 1 1Недостатком этого устройства являются малые функциональные возможности(осуществляются только два состояния,т.е. два значения выходного напряжения (сопротивления) устройства),Наиболее близким к предлагаемомуявляется коммутатор выпрямленногонапряжения. Он содержит трансформаторс входной, выходной и управляющейобмотками, ключ, основной мостовойвыпрямитель, дополнительный мостовой,выпрямитель, выходы которого подключены к нагрузке 2. Недостатком такого устройства являются малые функциональные возможности, поскольку коммутация возможна только с одной величины выходного напряжения на одно другое.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей коммутатора.Поставленная цель достигается тем, что в известный коммутатор, содержащий ключ, трансформатор с выходной и входной обмотками, один иэ выводов последней подключен к первой шине источника переменного тока, а второй ее вывод соединен со второй шиной источника переменного тока через входную диагональ первого выпря мителя, выходная диагональ которого соединена с нагрузкой и выходом второго выпрямителя, вход которого подключен к выводам выходной обмотки трансформатора, введены второй ключ, третий выпрямитель и развязыввющие диоды, а выходная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом и отводами, соединенными со входом второго выпрямителя, при этом одноименные полюса введенных диодов соединены с одним выводом первого ключа, другой вывод которого подключен кнапРяжение У выл=-="ф - ивь-,иЦ- При этом энергия, преобразованная трансформатором 1, поступает в нагрузку также через выпрямитель 6 и ключ 11, выпрямитель 5 оказывается запертым большим напряжением выпрямителя 6. В случае разомкнутых ключей 10 и 11 часть напряжения падает на обмотке 2 : Б = иУь,60 обцей выходной шине, другие одноименны полюса диодов соединены с выводами выходной обмотки трансформатора,которые подключены также к входувведенного выпрямителя, выход которого через введенный ключ подключен 5к одноименному выходу первого и второго выпрямителей, при этом среднийвывод выходной обмотки трансформатора г 7 одключен к общей выходной шине.За счет такого схемного исполнения достигается коммутация нескольких уровней выходного напряжения.На чертеже представлена функцио. нальная электрическая схема устройства. 15Устройство состоит из трансформатора 1 с входной обмоткой 2 и выходной обмоткой 3 со средним выводоми отводами, первого выпрямителя 4,второго выпрямителя 5 и третьего вы. прямителя 6, Обмотка 2 трансформатора 1 включена между одним зажимомисточника питания - И и одним из входов выпрямителя 4, второй вход которого подсоединен ко второму входуисточника У. Выход выпрямителя 4подключен к нагрузке 7. Средний выводобмотки 3 подключен к обцей шине нагрузки 7, ее отводы подключены ковходу выпрямителя 5, отводы обмоткиподключены к входу выпрямителя 6. Выходы выпрямителя 5 подключены к од ноименным выходам выпрямителя 4 инагрузке 7. Выводы обмотки 3 подключены через развязывающие диоды8 и 9 к одному из выводов ключа 10, З 5другой вывод которого подключен кобщей шине, Выход выпрямителя 6 через ключ 11 подсоединен к одноименному выходу выпрямителей 5 и 4,Устройство работает следующим образом.При замкнутом ключе 10 трансформатор 1 находится в режиме короткого замыкания, поскольку его вторичная обмотка замкнута через диоды 8 45и 9 и ключ 10. Сопротивление обмотки 2 практически равно нулю, и всенапряжение входа через выпрямитель4 прикладывается к нагрузке. Приразомкнутом ключе 10 и замкнутом 50ключе 11 часть напряжения падает наобмотке 2: 0,1 = ицщ где и - отношение количества вйтков обмотки2 к количеству витков обмотки 3 + 3.При этом к нагрузке прикладывается 55 где и - отношение количества витковобмотки 3 к числу витков обмотки 2.При этом к нагрузке прикладывается,- Цнапряжение УВых 1+иТаким образом, в случае замкнутого ключа 10 (положение ключа 11 в этом случае не влияет на работу схемы) напряжение нагрузки максимально, При разомкнутом ключе 10 и замкнутом ключе 11 напряжение на нагрузке по сравнению с предыдущим состоянием1меньше в 1 раз. При разомкнутых1+иключах 10 .и 11 напряжение на нагрузке по сравнению с замкнутым состояниегл ключа 10 меньше в 1 раз.11+иТаким образом, включая ключи 10 и 11 по вышеописанному алгоритму, возможно получение нагрузки трех строго Фиксированных зависящих только от и при Н = сопят значений напряжений на нагрузке, Принципиально возможно получение и большего числа фиксированных значений напряжений на нагрузке с помоцью подключения напряжений с соответствующих отводов (со своим и) обмотки 3 через свои выпрямители и ключи к нагрузке.Формула изобретенияКоммутатор напряжения, содержащий ключ, трансформатор с выходной и входной обмотками, один из выводов последней подключен к первой шине источника переменного тока, а второй ее вывод соединен с второй шиной источника переменного тока через входную диагональ первого выпрямителя, выходная диагональ которого соединена с нагрузкой и выходом второго выпрямителя, вход которого подключен к выводам выходной обмотки трансформатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй ключ, третий выпрямитель и развязывающие диоды, а выходная обмотка трансформатора выполнена со средним выводом и отводагли, соединенными с входом второго выпрямителя, при этом одноименные полюса введенных диодов соединены с одним выводом первого ключа, другой вывод которого подключен к общей выходной шине, другие одноименные полиса диодов соединены с выводами выходной обмотки трансформатора, которые подключены также к входу введенного выпрямителя, выход которого через введенный ключ подключен к одноименному выходу первого и второго выпрямителей, при этом средний вывод выходной970697 Составит Техред М ор Н.Безродн е дписн ака Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал обмотки трансформатора подключен кобщей выходной шине. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе6/76 Тираж 959 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 035, Москва; Ж, Раушск1. Авторское свидетельство СССР 9635622, кл. Н 03 К 17/68, 12.12.73. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2920548/18-21,кл. Н 03 К 17/68, 13.05.80