Преобразователь переменного напряжения в постоянное

(51)4 7 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 299 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(7) Новосибирский электротехнический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источникаэлектропитания в радиоэлектронной аппаратуре. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей путем обеспечения бестрансформаторногопитания. ЭФфект обеспечивается эасчет того, что в каждый иэ полупериодов питающего напряжения образуетсяцепь заряда одного из конденсаторов4 и 8, которые в последующий полупериод с помощью диодов 10 и 11 и ключей 5 и 9 подключаются к выходным выводам 2 и 6, отдавая нагрузке накопленную энергию. 4 ил,Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника электропитания в радиоэлектронной ап паратуре.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей путем обеспечения бестрансформаторного питания.На Фиг.1 приведена структурная хема преобразователя; на Фиг. 2 - иаграммы,поясняющие его работу; на иг. 3 - структурная схема блока упавления и управляемых ключей; на 1 иг. 4 - принципиальная схема усилителя-ограничителя.Преобразователь содержит входные выводы 1 и 2 для подключения к фазе ети и к ее нейтрали соответственно. ывод 1 подключен к катоду диода 3, 2 О анод которого соединен с одним выводом первого конденсатора 4 и через управляемый ключ 5 с выходным выводом 6. Вывод 1 подключен также к аноду диода 7, катодом соединенного с 25 одним выводом второго конденсатора 8 и через управляемый ключ 9 с выходным выводом 2, являющимся также входным выводом, соединенным с нейтралью сети. Другой вывод конденсато О ра 8 подключен к аноду 10 и катоду диода 11, анодом соединенного с выводом 6. Катод диода 11 соединен с другим выводом конденсатора 4 и выводом 2; Блок 12 управления входным выводом 13 соединен с выводом 1, входным выводом 14 с выводом 2, ми выводами 15 и 16 с управляемыми электродами ключей 5 и 9 соответственно, а выходными выводами 17 и 18 - 40 с точками соединения диода 3, конденсатора 4 и ключа 5, диода 7, конденсатора 8 и ключа 9 соответственно.:Блок 12 управлений управляет ключами 5 и 9 в соответствии с диаграммами напряжений, показанными на Фиг. 2, где 11 - напряжение сети на входных выводах шин 1 и 2," 11 - напряжения на конденсаторах 4 и 8;, , - ток, потребляемый от сети (ток заряда конденсаторов и 8); 116 - выходное напряжение выпрямителя на выводах 6 - 2, в зависи мости от нормированного времени ю 1.Выполнение ключей 5 и 9 может быть различным, Одна иэ возможных реализаций показана на фиг. 3, где ключи выполнены на транзисторах соответственно по схеме с общими эмиттером и базой. Конкретное выполнениеблока управления 12 может быть различным, Одна из возможных реализацийего показана на Фиг.3, где блок управления содержит источник 19 питания и два усилителя-ограничителя 20,одна из возможных реализаций которыхпоказана на фиг.4. Источник 19 пита ния входами соединен с выводами 1 и2. Он вырабатывает два няпряженият+о, и -П,т относительно выводов17 и 18, Усилители-ограничители вырабатывают периодические прямоугольные (трапецеидальные) импульсы с дли"тельностью, равной половине периодасетевого напряжения.Преобразователь работает следующимобразом,В установившемся режиме на конденсаторах 4 и 8 имеется напряжение, по"лярность которого указана на Фиг.1,а Форма - на Фиг,2 В положительныйполупериод (06 айте) потенциалвходного Фазного вывода 1 положителенотносительно вывода 2, управляемьйключ 9 закрыт. С момента я 1 , когдамгновенное значение Б,. , становится равным напряжению на конденсаторе8, диод 7 открывается и в течениеР 1, - а 1 происходит подзаряд конденсатора 8 током 1 8 по цепи; фаэный вывод 1 - диод 7 - конденсатор8 - диод 10 - вывод 2, При этом напряжение на конденсаторе Я возрастаетдо максимального значения. В этот жеположительный полупериод диоды 3 инаходятся под воздействием обратного напряжения и они закрыты, а ключ5 открыт и конденсатор 4 разряжается на нагрузку по цепи: конденсатор4 ввывод 2 - нагрузка - вывод 6ключ 5 - конденсатор 4, поддерживаяна выходе выпрямителя напряжение11 ь, В момент (а 1 = Т) перехода сетевого напряжения через нуль ключ 5закрывается, а ключ 9 открывается,и конденсатор 8 разряжается на нагрузку по цепи: конденсатор 8 - ключ9 - вывод 2 - нагрузка - вывод 6диод 11 - конденсатор 8, поддерживаяна нагрузке напряжение 11 в течением у 1 с 2 й, В течение отрицательного полупериода напряжения сети потенциал Фазного вывода 1 относительно вывода 2 отрицателен, диод 7 находится под воздействием обратногонапряжения и заперт, С момента аС,когда мгновенное напряжение сети ста,142925 новится равным напряжению на конденсаторе 4, диод 3 открывается и конденсатор 4 до момента а 1 подзаряжается токомпо цепи: вывод 2 - конденсатор 4 - диод 3 - вывод 1.Лалее процессы в схеме повторяются.Таким образом, за период преобразуемого напряжения от сети потребляются два импульса тока противополож О ного направления, т.е. в потребляемом от сети токе отсутствует постоянная составляющая. Формула изобретениб 15 Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержащий два входных вывода, первый из которых подключен к катоду (аноду) первого 2 О и аноду (катоду) второго диода, первый конденсатор, включенный между анодом (катодом) первого диода и 54вторым входным выводом, второй конденсатор, подключенный одним выводом к катоду (аноду) второго диода и одному выводу основного управляемого ключа, другой вывод которого образу" ет первый выходной вывод и блок управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей путем обеспечения бестранс 4 орматорного питания, введен дополнительный угравляемый ключ, а также третий и четвертый диоды, при этом дополнительный управляемый ключ включен между анодом (катодом) первого диода и анодом (катодом) третьего, образующим второй выходной вывод, катод (анод) третьего диода соединен с анодом (катодом) четвертого диода и другим выводом второго конденсатора, а катод (анод) четвертого диода соединен с объединенными вторым входным и первым выходным выводами.