Преобразователь переменного напряжения в постоянное

)Н 02 М ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСНО 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(трансформатор, выводами вторичнойобмотки подключенный ко входу выпрямителя, и дроссели фильтров, причем их основные обмотки включены последовательно с диодами выпрямителя, а один из выходных выводов выпря мителя образует первый выходной вывод преобразователя, а второй выход.ной вывод выпрямителя связан со вторым выходным выводом преобразовате.ля, о т л и ч а ю щ и й с я тем,- что, с целью улучшения массогабаритных показателей, дроссели фильтров. выполнены с дополнительными обмотками, при этом второй выходной вывод выпрямителя подключен ко второму выходному выводу преобразователя через включенные последовательно-согласно ,дополнительные обмотки дросселей фильтров.1 О Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащее трансформатор со вторичной обмоткой, которая через двухполупериодный выпрямитель и индуктивно-емкостный Фильтр, вход которого зашунтирован обратно включенным диодом, подключена к нагрузке 111Недостатки этих устройств - значительные потери в диодах и повышенный уровень помех, что вызвано большими сквозными токами через диоды, поскольку сквозной ток замыкает ся через диоды выпрямителя и ограничен лишь активным сопротивлением обмотки трансформатора, большой объем и вес иэ-за потерь, низкая надежность.20Наиболее близким к изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к выпрямителю, последовательно с каждым диодом которого включена обмотка сглаживающего дросселя 12 .Недостаток устройства - плохие массогабаритные показатели иэ-за того, что сквозной ток ограничен сум-З 0 мой полных сопротивлений дросселей. Поскольку дроссели выполнены на большую установленную мощность, то их обмотки обладают значительными эквивалентными емкостями (101-10 пф) 35 по которым в моменты коммутации замыкаются сквозные токи.Целью изобретения является улуч 4 шение массогабаритных показателей.Поставленная цель достигается 40 тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатОР, выводами вторичной обмотки подключенный ко входу выпрямителя, и дроссели фильтРов, причем их основные обмотки включены последовательно с диодами выпрямителя, а один из выходных выводов выпрямителя образует первый выходной вывод преобразователя, а второй выходной вывод выпрямителя связан со вторым выходным выводом преобразователя, дроссели фильтров выполнены с дополнительными обмотками, при этом второй выходной вывод выпрямителя подключен ко второму выходному выводу преобразователя через включенные последовательно-согласно дополнительные обмотки дросселей Фильтров.На фиг.1 представлена принципиаль 60 ная электрическая схема преобразователя; на Фиг.2 - схема преобразователя для выпрямления по мостовой схеме; на Фиг.З - то же, для выпрямления по трехфазной нулевой схеме. 65 Преобразователь на фиг.1 содержит трансформатор 1 с вторичной обмоткой 2, диоды 3 и 4 выпрямителя, дроссели 5 и б фильтров, имеющие основные обмотки 7 и 8, включенные последовательно с диодами 3 и 4, и дополнительные обмотки 9 и 10, Один из выходных выводов выпрямителя и .вывод последовательно соединенных дополнительных обмоток 9 и 10 дросселей фильтров подключены к нагрузке 11. Преобразователь на фиг.2 содержит мостовой выпрямитель на диодах 12- 15, дроссели 5 и б Фильтров, имеющие основные обмотки 16-19, включенные последовательно с диодами 12-15, и дополнительные обмотки 9 и 10,Один из выходных выводов выпрямителя и вывод последовательно соединенных дополнительных обмоток 9 и 10 дросселей Фильтров подключены к нагрузке 11. Преобразователь на фиг.З выполнен трехфазным. Вторичная обмотка 2 трансформатора 1 подключена к диодам 20-22 выпрямителя. Дроссели 23-25 Фильтров имеют основные обмотки 26- 28, включенные последовательно с диодами 20-22, и дополнительно обмотки 29-31. Один иэ выходных выводов выпрямителя и вывод последовательно соединенных дополнительных обмоток 29-31 дросселей фильтров подключены к нагрузке 11.Устройство, представленное на Фиг.1, работает следующим образом. В исходном состоянии диоды 3 и 4 закрыты. При подключении устройства к сети переменного тока к диодам прикладывается переменное напряжение, которое в каждый полупериод поочередно открывает один из диодов, закрывая при этом другой диод. Если к аноду диода 3 приложен положительный потенциал, то он оказывается смещенным в прямом направлении и открывается,. пропуская ток в сторону нагрузки 11Одновременно к аноду диода 4 приложен отрицательный потенциал, т.е. диод 4 смещен в обратном направлении и закрыт.В этом случае ток нагрузки протекает по.следующему контуру: диод 3, основная обмотка 7 дросселя 5, допол-нительные обмотки 10 и 9, включенные последовательно и согласно, нагрузка 11, вторичная обмотка 2. По описанному контуру ток нагрузки протекает до тех пор, пока на аноде диода 3 не появится отрицательный потенциал и диод 3 не закроется. Но при этом на анод диода 4 подается положительный потенциал, диод 4 окажется смещенным в прямом направлении и откроется, пропуская ток нагрузки в сторону нагрузки. В результате ток нагрузки протекает по следующему контуру: диод 4, основная обмотка 8 дросселя 6, дополнительные обмотки:-1042144 иг.Г 10 и 9, включенные последовательно и согласно, нагрузка 11, вторичнаяобмотка 2. Затем на аноде диода 3 появится положительный потенциал, а на аноде диода,4. - отрицательный, и цикл повторится.5Очевидно, что во время работы устройства ток непрерывно протекает через включенные последовательно согласно дополнительные обмотки 9 и 10 и нагрузку 11. ООднако в реальных схемах вследствие неидеальностн характеристик диодов кратковременно (обычно порядка от долей единиц до десятков мкс) при рассасывании избыточных носите лей оба диода оказываются открытыми. В результате возникают сквозные токи, которые протекают в контуре, образованном вторичной обмоткой 2, диодом 3, основными обмотками 7 и 8 дросселей 5 и 6 и диодом 4.Направление сквозных токов в каждом полупериоде изменяется на противоположное.По величине сквозной ток ограничен в основном суммой полных сопротивлений основных обмоток дросселей 5 и 6 (в первом приближении сопротивлениями диодов 3 и 4 и обмотки 2 можно пренебречь). Благодаря ука- занному включению дополнительных обмоток дросселей получена возможность значительного уменьшения сквозного тока, так как он связан с током нагрузки следующим соотношением:фоп35с 1 цдосн где 1 - сквозной ток;1 к - ток нагрузки;Иод- количество витков основныхобмоток дросселей Фильтров;Х - количество витков дополнительных обмоток дросселейфильтровРабота преобразователей на фиг,2 и 3 осуществляется аналогично.В результате уменьшения сквозных токов облегчаются режимы работы полупроводниковых приборов, что позволяет расширить номенклатуру полупроводниковых приборов, применяемых для преобразователя заданного переменного напряжения в постоянное, уменьшается уровень помех преобразователя, уменьшаются габариты и масса фильтров для сглаживания бросКов, вызванных коммутационными токами.Сквоэной ток, проходящий по основным обмоткам дросселей фильтров, трансформируется в дополнительные обмотки, скЛадываясь с током нагрузки в каждый полупериод, повышая тем самым.КПД устройства.Кроме того, ток нагрузки протекает непрерывно через дополнительные обмотки дросселей фильтров, а установочная мощность дросселей равна установочной мощности дросселей обычного фильтра.При этом возможно ограничение сквозного тока до любой заданной величины благодаря соотношению 1 щИ Аоо1 к , что позволяет выбиратьфосмоптимальный ток диода и повышать надежность устройства.1042144 Составитель Е. МеТехред К. Костик ко М. Петр еда рректор О, Тиго каз 7 ПП Патент, . Ужгород, ул, Проектная,фил 5 ВНИИП по 113035, Тираж Б 87Государственногоелам изобретений сква, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5