Выпрямитель

ОПИСДНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соввтсхнх Социалистических Республик(53 1.314 88.8) по делам изабретеннй и открытий(45) Дата опубликов ия описания 28,02.7) ВЫПРЯМИТЕЛ Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в системах электропитания приборов и средств радиоэлектроники, автоматики и вычислительной техники, 5Известны выпрямители, в которых вторичная обмотка трансформатора через выпрямительный диод подключена к выходной клемме и накопительному конденсатору 1) 10В таких выпрямителях накопительный конденсатор должен иметь большую емкость, так как на протяжении полупсриода входного напряжения нагрузка малую часть времени питается непосредственно от вто ричной обмотки и ббльшую - от накопительного конденсатора.Известны выпрямители, в которых коэффициент трансформации один раз за полу- период ступенчато изменяется путем ком мутации отводов трансформатора 2),В выпрямителях, использующих такую коммутацию, время питания нагрузки непосредственно от вторичной обмотки может быть несколько увеличено, однако требуе мая емкость накопительного конденсатора остается достаточно большой.Известны выпрямители, в которых за время полупериода входного напряжения коэффициент трансформации при помощи ком- З 0 мутирующих элементов (транзисторов)многократно изменяется 13),В таких выпрямителях, состоящих изтрансформатора, вторичная обмотка которого выполнена с отводами и средней точкой, присоединенной к общей шине, транзисторов, коллекторы которых через выпрямительные диоды подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки, и накопительного конденсатора, эмиттеры всехтранзисторов объединены и подключены квыходной клемме устройства, к которойподключен накопительный конденсатор, абаза каждого транзистора подключена ксхеме, формирующей управляющий импульсный сигнал.Недостатками таких выпрямителей являются большие значения максимальных напряжений, приложенных к транзисторам,достаточно большая требуемая емкость накопительного конденсатора, большое числовитков вторичной обмотки трансформатора.Целью изобретения является уменьшениемаксимальных напряжений, приложенныхк транзисторам.Для достижения этой цели в выпрямителе, состоящем из трансформатора, вторичная обмотка которого выполнена с отводами и средней точкой, присоединенной к общей шине, транзисторов, коллекторы кото1 о 15 20 25 30 йд) 45 5 О 55 60 65 рых через выпрямительные диоды подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки и накопительного конденсатора, транзисторы включены последовательно, причем эмиттер каждого транзистора соединен с коллектором транзистора, подключенного к смежным отводам трансформатора с меньшим напряжением, эмиттер последнего транзистора соединен с выходной клеммой и через выпрямительные диоды подкл очен к отводам трансформатора с наименьшим напряжением, а база каждого транзистора подключена к источнику соответствующего постоянного потенциала,Кроме того, с целью уменьшения требуемой емкости накопительного конденсатора, последний через выпрямительный диод соединен с крайними выводами вторичной обмотки.С целью уменьшения числа витков вторичной обмотки трансформатора, к выходной клемме через выпрямительный диод подключена средняя точка вторичной обмотки, а крайние выводы вторичной обмотки через диоды, включенные в обратной полярности, соединены с общей шиной,На фиг. 1 и 2 представлена принципиальная электрическая схема выпрямителя.Выпрямитель работает следующим образом (фиг, 1).Когда напряжение вторичной обмотки 1 равно нулю, выпрямительные диоды 2, 3, 4 заперты. Базы 7 и 8 транзисторов 5 и 6 подключены к источникам постоянных напряжений У, и У соответственно, причем У) У, (для указанных на чертеже полярностей включения выпрямительных диодов и типа проводимости транзисторов, открыты, и выходное напряжение У, на выходной клемме 9 устройства обеспечивается за счет энергии, запасенной в накопительном конденсаторе 10. При этом напряжение 1l выбирается несколько бОльшим, чем Увы., (на величину падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 5).Когда при возрастании напряжения вторичной обмотки 1 на крайнем отводе, соответствующем положительной полуволпе, напряжение достигнет величины, достаточной для питания транзистора и превышающей остаточное напряжение накопительного конденсатора 10, соответствующий выпрямительный диод 4 откроется, и нагрузка будет питаться от вторичной обмотки 1. Одновременно начнется заряд накопительного конденсатора 10.Когда напряжение на смежном отводе с меньшим напряжением, подключенном к выпрямительному диоду 3, превысит величину У, этот диод откроется, транзистор 6 закроется, и нагрузка будет питаться от соответствующей части вторичной обмотки 1.При дальнейшем возрастании напряжения, когда напряжение на последнем отводе с наименьшим напряжением, подключенном к выпрямительному диоду 2, превысит величину С 7 этот диод откроется, а транзистор 5 закроется, н нагрузка будет питаться непосредственно от соответствующей части вторичной обмотки 1. Все транзисторы прп этом будут закрыты, Заряд накопительного конденсатора 10 будет продолжаться до момента достижения на вторичной обмотке максимального значения напряжения,Когда напряжение на последнем отводе вторичной обмотки, миновав максимум, умен,шится до величины ниже Уь выпрямительный диод 2 закроется, а откроется выпрямительный диод 3 и транзистор 5.При дальнейшем уменьшении напряжения закроется выпрямительный диод 3 и откроется транзистор 6, обеспечивающий питание нагрузки от накопительного конденсатора 10. Затем цикл работы повторяется.Выпрямитель (фиг. 2) работает аналогично, с той только разницей, что моменты переключения выпрямительных диодов и транзисторов, определяются напряжениями между соответствующими отводами и тем из крайних выводов вторичной обмотки, для которого в данном полупериоде диод 11 оказывается включенным в прямом направлении, а роль выпрямительных диодов 2 играет выпрямительный диод 12, подключенный между средним отводом вторичной обмотки 1 и выходной клеммой 9 устройства.Последовательное включение транзисторов обеспечивает уменьшение приложенных к ним максимальных напряжений, а подключение накопительного конденсатора к крайним выводам вторичной обмотки позволяет использовать конденсаторы меньшей емкости. Подключение средней точки вторичной обмотки через диод к выходной клемме, а крайних выводов - к общей шине позволяет в два раза сократить число вп-, ов вторичной обмотки. Ф ор м ул а изобретения1. Выпрямитель, состоящий из трансформатора, вторичная обмотка которого выполнена с отводами и средней точкой, соединенной с общей шиной, транзисторов, коллекторы которых через выпрямительные диоды подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки, и накопительного конденсатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения максимальных напряжений, приложенных к транзисторам, транзисторы соединены последовательно, причем эмиттер каждого транзистора соединен с коллектором транзистора, подключенного к смежным отводам трансформатора с меньшим напряжением, эмиттер последнего транзистора соединен с выходной клеммой и через выпрямительные диоды подключен к последним отводам трансформатора с наименьшим напряжением, а база каждого транзистора подключена к источнику соответствующего постоянного потенциала, 6501842. Выпрямитель по и. 1, отличающийс я тем, что накопительный конденсатор через выпрямительные диоды соединен с крайними выводами вторичной обмотки трансформатора.3. Выпрямитель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что средняя точка вторичной обмотки трансформатора через выпрямительный диод подключена к выходной клемме, а крайние выводы через диоды, включенные в обратной полярности, соединены с общей шиной. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. И. И. Белопольский, Источники питания радиоустройств, М., Энергия, 1971,5 рис. 3 - 5,2. С. С. Окунь и др., Трансформаторныеи трансформаторно-тиристорные регуляторы-стабилизаторы напряжения, М., Энергия, 1969, рис. 4 - 7.10 3. Патент Швейцарии 448850, кл, 21 Р12/04, 1968.оставитель Ю. Мерзляков елюка скред Н. Строганова Корректор А, Степанов Редактор Ю, ЧЗаказ 2717/14НПО Го Изд,151 Тираж 865ственного комитета СССР по делам изобрете 113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова Подписнои открытий