Преобразователь переменного напряжения в постоянное

)5 Н 02 М 7/12 СПИ ТЕН Е Б ЕТЕЛЬСТ ТОРСКОМ тротехникачестве ческих и повышения путем ций, преабрая; нафиг. ту устройяжения; Б эпюрэ наенсаторе; ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 543109, кл. Н 02 М 7/10, 1977.2, Авторское свидетельство СССРй. 907733, кл. Н 02 М 7/12, 1982,(57) Использование:. изобретение можетбыть использовано в качестве источника питания радиотехнических и электротехнических устройств при необходимостиулучшения качества выходного напряженияза счет уменьшения величины пульсациивыходного напряжения с сохранением гальванической развязки нагрузки от источникавыходного напряжения. Сущность изобретения; устройство состоит из двух диодов,накопительного и выходного конденсатоИзобре ке и может источника зле ктротех Целью ние качеств уменьшени На фиг,зователя пе 2 - див грам ства, где А - эпюра сиг пряжения нтение относится к элек быть использовано в питания радиотехни нических устройств. изобретения является а выходного напряже я величины его пульса 1 представлена схема ременного напряжени мы, поясняющие рабо эпюра входного напр нала управления; В - а накопительном конд ров, ключа, оптоэлектронного прибора, резистора, датчика тока и блока управления, содержащего узел питания, узел сравнения и узел формирования сигнала управления, обеспечивающий формирование сигнала управления с заданным соотношением длительностей импульса и паузы. Причем анод первого диода и катод второго диода и входные выводы блока управления подключены к входным выводам, а выходной вывод ключа, положительный вывод выходного конденсатора, отрицательные выводы конденсаторов управляющий вывод блока управления и по одному из выводов резистора и датчика тока подключены к выходным выводам. Указанное выполнение устройства позволяет уменьшить величину пульсаций выходного напряжения за счет максимального увеличение времени совместного разряда конденсаторов, т. к. величина превышения длительности импульса уп равления времени заряда накопительного конденсатора может выбираться очень незначительной. 2 ил. Г - эпюра выходного напряжения преобразователя.Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит первый и второй входные 1 и 2, первый и второй выходные 3 и 4 выводы для подключения соответственно источника переменного напряжения и нагрузки, первый и второй диоды 5 и 6, управляемый ключевой элемент 7, накопительный и выходной конденсаторы 8 и 9, блок управления 10, выполненный обеспечивающим закрывание ключевого элемента 7 при положительной полуволневходного напряжения на первом входном выводе 1 и открывание ключевого элемента 7 при отрицательной полуволне на указанном выводе, а также резистор 11 и оптоэлектронный прибор 12, при этом анод первого и катод второго диодов 5 и 6 соединены соответственно с первым и вторым входными выводами 1 и 2, катод первого диода 5 соединен с положительным выводом накопительного конденсатора 8 и входным выводом ключевого элемента 7, выходной вывод которого подключен к положительному вы воду выходного конденсатора 9 и первому выходному выводу 3, первый и второй входные выводы блока управления 10 подключены. соответственно к первому и второму входным выводам 1 и 2 преобразователя, а его выходные выводы подключены к свето- излучателю оптоэлектронного прибора 12, фотоприемник которого одним выводом подключен к входному, а другим - к управ.ляющему выводам ключевого элемента 7, отрицательный вывод выходного конденсатора 9 соединен с вторым выходным выводом 4, управляющий вывод ключевого элемента 7 через резистор 11 роединен с вторым выходным выводом 4, с отрицательным выводом накопительного конденсатора 8, с управляющим выводом блока управления 10 и через датчик тока 13 - с анодом второго диода 6; а блок управления 10 содержит узел питания 14, узел сравнения 15 и узел формирования сигнала управления 16, выполненный обеспечивающим формированием сигнала управления с заданным соотношением длительностей импульса и паузы, причем общие выводы всех узлов объединены между собой и их общая точка соединения образует второй входной вывод блока управления 10, первый входной вывод которого соединен с входом узла питания 14, выход которого образует первый выходной вывод блока управления 10 и соединен с входами питания узлов сравнения и формирования сигнала управления 15 и 16, вход узла сравнения 15 образует управляющий вывод блока управления 10, а его выход соединен с входом узла формиро вания сигнала управления 16, выход которого образует второй выходной вывод блока управления 10.Устройство работает следующим образам.При поступлении положительной полуволны на входные выводы 1 и 2 через диоды 5 и 6 заряжается накопительный конденсатор 8 до максимального значения входного напряжения, при этом на выходе узла сравнения 15 появляется импульс на время протекания тока через датчик тока 13,т, е, на время заряда накопительного конденсатора 8, этот импульс поступает на вход узла формирования сигнала управления 16, который в простейшем случае представляет собой ждущий мультивибратор, срабатывающий по переднему фронту входного импульса. На выходе узла формирования сигнала управления 16 при этом появляется импульс заданной длительности (длитель- "0 ность определяется параметрами элементов мультивибратора), обеспечивающий протекание тока через светоизлучатель оп- тоэлектронного прибора 12, что приводит к открыванию его фотоприемника и закрыва нию ключа 7. В момент окончания импульсауправления прекращается воздействие нафотоприемник оптоэлектронного прибора 12 и ключ 7 открывается, т. к, он выполнен нормально открытым, для чего управляю щий вывод ключа 7 через резистор 11 соединен с вторым выходным выводом 4 преобразователя, При этом происходит мгновенное выравнивание напряжений на накопительном и выходном конденсаторах 25 8 и 9 с их последующим совместным разрядом на нагрузку, Причем диоды 5 и 6 остаются закрытыми присутствующими на них обратными напряжениями, что обеспечивает гальваническую развязку нагрузки от ис точника входного напряжения.Длительность импульса управления, закрывающего ключ 7, должна превышать время заряда накопительного конденсатора 8 для обеспечения спада положительной полувол ны на аноде диода 5 до уровня ниже величины напряжения на накопительном конденсаторе 8. Это необходимо для исключения открывания диода 5 в момент выравнивания напряжений на накопительном и 40 выходном конденсаторах 8 и 9, в противномслучае это может привести к образованию кратковременной гальванической связи нагрузки с источником входного напряжения, По сравнению с прототипом в предлагае мом устройстве происходит уменьшение величины пульсаций выходного напряжения за счет максимального увеличения времени совместного разряда накопительного и выходного конденсаторов, т. к. величина пре вышения длительности импульсауправления времени заряда накопительного конденсатора может выбираться очень незначительной. Увеличение времени совместного разряда накопительного и выход ного конденсаторов эквивалентноувеличению емкости выходного конденсатора на это время. В случае использования двух одинаковых преобразователей, включенных параллельно, появляется дополнительный эффект уменьшения величины1818670 иг. Ф пульсаций выходного напряжения, т.к. на нагрузку постоянно работают три или четыре конденсатора, т.е. или два выходных и один накопительный, или два выходных и оба накопительных конденсатора. ф о р мула из о 6 рете н ия Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй входные, первый и второй выходные выводы для подключения соответственно источника переменного напряжения и нагрузки, первый и второй диоды, управляемый ключевой элемент, накопительный и выходной конденсаторы, блок управления, обеспечивающий закрывание ключевого элемента при положительной полуволне входного напряжения на первом входном выводе и открывание ключевого элемента при отрицательной полуволне на указанном выводе, а также резистор и оптоэлектронный прибор, при этом анод первого и катод второго диодов соединены соответственно с первым и вторым входными выводами, катод первого диода соединен с положительным выводом накопительного конденсатора и входным выводом ключевого элемента, выходной вывод которого подключен к положительному выводу выходного конденсатора и первому выходному выводу, первый и второй входные выводы блока управления подключены соответственно к первому и второму входным выводам преобразователя, а его выходные выводы - к светоизлучателю оптоэлектронного прибора, фотоприемник которого одним выводом подключен к входному, а другим - к управляющему выводам ключевого элемента, отрицательный вывод выходного 5 конденсатора соединен с вторым выходнымвыводом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения путем уменьшения величины пульсаций выходного напряжения, управля ющий вывод ключевого элемента через резистор соединен с вторым выходным выводом, а отрицательным выводом накопительного конденсатора, с управляющим выводом блока управления и через дополни тельно введенный датчик тока - с анодомвторого диода, а блок управления включает узел питания, узел сравнения и узел формирования сигнала управления, выполненный обеспечивающим формирование сигнала 20 управления с заданным соотношением длительностей импульса и паузы, причем общие выводы всех узлов обьединены между собой и их общая точка соединения образу. ет второй входной вывод блока управления, 25 первый входной вывод которого соединен свходом узла питания, выход которого образует первый выходной вывод блока управления и соединен с входами питания узлов сравнения и формирования сигнала управ ления, вход узла сравнения образует управляющий вывод блока управления, а его выход соединен с входом узла формирования сигнала управления, выход которого образует второй выходной вывод блока 35 управления.1818670 Составитель Ю.БочаровРедактор А. Коляда Техред М.Моргентал Корректор И.Муск ям при ГО твенно-изда ро аказ 1940 ВНИИПИ Госуда Тираж Подписно венного комитета по изобретениям и откры 113035, Москва, Ж, Раушская на 04/5 кий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10