Преобразователь переменного напряжения в постоянное

-иссл СССР981.о СССР977.о СССР49.ПЕРЕМЕНННОЕ льство /15, 1 льств /14, 1 льств 14, 19 ОГО ЕЛ ТО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТНАПРЯЖЕНИЯ В ПОС Изобретение относится к электротехнической и радиотехнической промышленности, например, высококачественной приемной и воспроизводящей радиоаппаратуре в высоковольтных выпрямйтелях или в других устройствах подобного назначения.Известны сглаживающие фильтры. Один из известных сглаживающий фильтр Г-образного типа, содержащий в последовательном звене реактор, а в параллельном - две или более резонансные цепи; каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных конденсатора и индуктивности,выполненные с индуктивной связью(1). Однако этот сглаживающий фильтр является сложным, дорогостоящим и габаритным фильтром, особенно для высоковольтных цепей. Второе устройство для сглаживания пульсации на выходе выпрямителя, содер-. жащее электромагнитный умножитель час 1781795 А 1М 7/08 2(57) Использование: изобретение может быть использовано в качестве источника питания радиоаппаратуры. Сущность изобретения: устройство состоит из трансформатора 5 с двумя вторичными обмотками, к одной из которых подключен выпрямительный блок 1, а к другой - выпрямительный блок 6, выход которого черезконденсатор 3 1 С-фильтра подключен к нагрузке 4. Выход выпрямительного блока 1 через дроссель 2 С-фильтра подключен к конденсатору 3, Указанное выполнение устройства обеспечивает снижение"пульсаций выходного напряжения и массогабаритные показатели. 2 з,п. ф-лы, 3 ил. тоты с обмоткой возбуждения и выходной ф обмоткой, включенной последовательно с нагрузкой, а такжеС-фильтр, подключенный к выходным клеммам"выйрямителя, а выход фильтра соединен с цепью, состоя щей из выходной обмотки умножителя час- С 0 тоты и цепи нагрузки; причем обмотка а возбуждения подключена к выходным клеммам выпрямителя. Однако и зто устройство сО является сложным, дорогостоящим и габа- у ритным фильтром.Наиболее близким техническйм решением к данному изобретению является устройство для ослабления пульсаций , - ф постоянного тока на выходе или на входе, которое содержит двэ равнозначных выпрямителя с С-фильтрами.Переменная составляющая пульсации выпрямленного найряжения на конденсаторе фильтра компенсируется с помощью второго выпрямителя .и конденсатора. Однакоданное устройство может применятьсятолько для специальной аппаратуры, так как"для компенсации пульсации требуется дверавнозначные по току нагрузки и кроме этого содержит лишний С-фильтр, что увеличивает габариты и понижает КПДустройства,Целью изобретения является повышение КПД и улучшение массогабаритных по,.::м. й, .казателей.Поставленйая цель досТигается тем, чтопреобразователь, содержащйй трайсформатор с одной обмоткой, соединенной свходнымй выводами для подключения питающей сети и двумя вторичными обмоткамисоединенными последовательно, общаяточка соединения образует среднюю точку,к которой подключен один из выводов конденсатора 1.С фильтра, а свободные выводыэтих обмоток соединены с соответствующими входами блока выпрямителя,выходныевыводы которого через дроссель 1 С-фильтра подключены к нагрузке.Такой и реобразователь прост в изготовлении, позволяет снизить коэффициентпульсации в 12 раз и одновременно утвердить остаточную частоту пульсации пб отношению питающей сети.Это повышает КПД и уменьшает объеми вес фильтра в два раза по сравнению ссуществующими фильтрами,На фиг.1,2,3 представлены электрйческие схемы преобразователя,Преобразователь по фиг,1 содержиттрансформатор 5 с одной первичной обмоткой и двумя вторичными обмотками, подключенные к соответствующим входамвыпрямительных блоков 1 и 6. Параллельновыходу выпрямительного блока 1 подключена последовательная цепь, состоящая издросселя 2 и конденсатора 3 ЕС-фильтра; авыходы выпрямительного блока 6 через конденсатор 3 подключены к нагрузке 4,Преобразователь по фиг.2 также содержит трансформатор 5 с одной первичнойобмоткой и двумя вторичными обмотками,соединенные с соответствующим входомвыпрямительных блоков 1 и 6 соединенные:выходами последовательно,"гго йрохожде нйю тока, причем параллельно вь ходу вы пр 6 мительного блока 1 иодключенапоследовательная цепь, состоящая "из дросселя 2 и конденсатора 3, а нагрузка 4 под-ключена к точке соединения дросселя 2 икойденсатора 3 и с другим выводом выходавыпрямительного блока 6.-.-":Преобразователь. по фиг,3 содержиттрансформатор 5 с одной первичной обмоткой и с одной вторичной обмоткой, содержащей средний вывод соединенный с выводом10 15 ный на частоту ниже частоты пульсациивыпрямительного блока на 2 . Этим достигается в точке соединения дросселя и кон 20 25 30 40 50 55 конденсатора 3, концы вторичной обмотки подключены к входам выпрямительного блока 1, выходы которого соединены через дроссель 2 к нагрузке 4, а второй вывод конденсатора 3 подключен к точке соединения дросселя 2 и нагрузки 4.Преобразователь по фиг.1 работает следующим образом. Вторичные обмотки трансформатора 5подключены к соответствующим входам выпрямительных блоков 1 и 6. К выходам выпрямительного блока 1 включенС-фильтр, состоящий из последовательно соединенных дросселя 2 и конденсатора 3, настроенденсатора сдвиг напряжения и тока на 90 по отношению питающего выпрямительного блока 1 и соответственно выпрямитель- ного блока 6. Напряжение, образованное на конденсаторе 3; складывается с напрякением выпрямительного блока 6, в результате чего частота остаточной у пульсации на нагрузке 4 по отношению питающей сети учетверяется, а коэффициент пульсации уменьшается с 67 ОО до 5-7 О в зависимости от питающей сети. На рис.4(а) показана форма напряжения на выходе выпрямительных блоков 1 и 6, на рис,4(б) форма напряжения на конденсаторе 3. Постоянная составляющая этйх напряжений составляет приблизительно 0,3 оь., Форма суммарных напряжений рис.4 (а и б) на нагрузке 4 показана на рис,4 (в). При необходимости дальнейшего уменьшения пульсации выходного напрякения, можно применять любой дополнительный фильтр, который рассчитывается на учетверенную частоту пульсации и по этому дополнительный фильтр будет в несколько раз меньше, При изменении напряжения питающей сети или сопротивления нагрузки, коэффициент пульсации практически не изменяется, так как нагрузка изменяет только ток подмагничивания дросселя, который незначительно изменяет его индуктивность.Схемы фиг.1 и 2 равнозначны, отличаются только схемными соединениями. В данных схемах напряжение вторичной обмотки трансформатора 5, питающей выпрямительный блок 1 должно быть выше на величину падения напряжений на дросселе 2.Преобразователь по фиг.3 работает следующим образом.Допустим, в ьерхней части обмотки трансформатора 5 идет напряжение и ток положительногополупериода, который проходит через выпрямительный блок 1 и черездроссель 2 в нагрузку и одновременно идетток заряда конденсатора 3 через среднюю. точку трансформатора 5, Таким образом, через дроссель 2 протекает два тока, ток нагрузки и ток заряда конденсатора. В моментвремени, когда ток, идущий с выпрямительного блока, близок к "0" и ток дросселя будетпадать; в зто время начнет разряжаться конденсатор 3, ток которого будет проходитьчерез нагрузку, через выпрямительный блоки через половину обмотки трансформатора5 на вторую обкладку конденсатора 3,В следующий полупериод напряжениеи ток с нижней части вторичной обмоткитрансформатора пройдет как было описановыше,Таким образом, в каждый полупериодчерез нагрузку проходит ток и напряжениевыпрямительного блока рис.4(а) и затем токи напряжение заряда конденсатора рис,4 (б)сдвинутые во времени на 90, как показанов графиках рис.4 (э,.б, в). Это позволилопульсацию выходного напряжения снизитьс 67% до 5-7с остаточной пульсацией 200Гц при частоте питающей сети 50 Гц.Как видно из схем фиг,1,2 и 3 дроссельи конденсатор работают в цепи 0,5 выходного напряжения, зто улучшает соз 1, повышает КПД по отношению известногоГ-образного фильтра, причем чем выше выходные напряжения и ток, тем выше зтипоказатели и особенно улучшаютсзГгабаритные и весовыепоказатели, Величины индуктивности и емкости фильтра удовлетворяют условию, при котором кг2С 4 лгде 1 и С - величины индуктивности и емкости соответственно дросселя и конденсатора фильтра и 1-частота выходного напряжения выпрямительного блока. Формула изобретения1, Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с одной первичной обмоткой,5 соединенной с входными выводами для подключения питающей сети, и двумя вторичными обмотками, соединенными ссоответствующими входами блока выпрямления с двумя выходами, параллельно одно 10 му из которых включенС-фильтр, а такжевыходные выводыдля подключения нагрузки, о т л и ч а ю щ" и й с я тем, что, с цельюповышения КПД и улучшения массогабаритных показателей, указанный другой выход15 блока выпрямления соединен с выходными .выводами через конденсатор указанного1 С-фильтра.2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что выпрямительный блок20 выполнен в виде двух диодных выпрямителей, собранных по мостовой схеме, входкаждого из которых соединен с одной извторичных обмоток трансформатора. а выход образует соответствующий выход вы 25 прямительного блока.3, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вход выпрямительногоблока подключен к свободным выводамобщей обмотки, состоящей из указанных30 вторичных обмоток трансформатора, соединенных последовательно, общая точка сое динения которых образует среднюю точку,к которой подключен один из выводов конденсатораС-фильтра, причем величины35 индуктивности и емкости фильтра удовлетворяют условию, при котором1 =2С 4 л40гдеи С - величины индуктивности и емко 0 сти соответственно дросселя и конденсатора фильтра,1 - частота выходного напряжения выпрямительного блока.,2 дактор труш ева Корректо Заказ 4280 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Раув