Удвоитель частоты

Удвоитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий расположенные на ферромагнитном сердечнике первичную, выполненную со средней точкой, подключенной к первому из входных выводов, и вторичную обмотки, а также ю к 4 два соединенных согласно-последовательно вентиля, общая точка соединения которых подключена ко второму входному выводу, а каждый из свободных выводов силовых электродов - к соответствующему концу первичной обмотки, и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, повышения коэффициента мошности, в него введена дополнительная первичная обмотка, вывод от средней точки которой соединен через указанный конденсатор с первым входным выводом , конец дополнительной первичной обмотки соединен с началом основной первичной обмотки, а ее начало - с концом основной перЕзичной обмотки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН з(51) li 02 М 5/16

{21) 3448555/24-07 (22) 10.06.82 (46) 15.12.83. Бюл. № 46 (72) B. H. Фокин (53) 621.3.14.26 (088.8) (56) l. Миловзоров В. П. Электромагнитные устройства автоматики. М., «Высшая школами

1974, с. 399, рис. 17.7.

2. Авторское свидетельство СССР № 790086, кл. Н 02 М 5/16, 1978. (54) (57) УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий расположенные на ферромагнитном сердечнике первичную, выполненную со средней точкой, подключенной к первому из вход-. ных выводов, и вторичную обмотки, а также

„„SU„„1061224 А два соединенных согласно-последовательно вентиля, общая точка соединения которых подключена ко второму входному выводу, а каждый из свободных выводов силовых электродов — к соответствующему концу первичной обмотки, и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, повышения коэффициента мошности, в него введена дополнительная первичная обмотка, вывод от средней точки которой соединен через указанный конденсатор с первым входным выводом, конец дополнительной первичной обмотки соединен с началом основной первичной обмотки, а ее начало — с концом основной первичной обмотки.

1061224

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для питания различных электрических устройств, в том числе и для питания люминесцентных и газоразрядных ламп с целью повышения светоотдачи и снижения стробоскопического эффекта ламп.

Известно устройство удвоени я частоты на ферромагнитных элементах с подмагничиванием сердечников постоянным током (1(.

Однако такое устройство содержит два ферромагнитных сердечника, дополнительный источник постоянного тока для подмагничивания сердечников, дроссель защиты источника постоянного тока от переменной составляющей, т. е. является достаточно сложным и громоздким.

Наиболее близким к предлагаемому является удвоитель частоты, содержащий расположенные на ферромагнитном сердечнике первичную, выполненную со средней точкой, подключенной к первому из входных выводов и вторичную обмотки, а также два соединенных согласно-последовательно вентиля, общая точки соединения которых подкл(очена ко второму входному выводу, а каждый из свободных выводов силовых электродов— соответствующему концу первичной обмотки, и конденсатор (2).

Однако, хотя этот удвоитель частоты и содержит один ферромагнитный элемент, но имеет дополнительную компенсационную обмотку самоподмагничивания, дроссель, переменный резистор и дополнительный диод, от чего снижается КПД и выходная мощность удвоителя, а также является сравнительно сложным.

Целью изобретения является повышение

КПД и выходной мощности, а также улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в удвоитель частоты, содержа<ций расположенные на ферромагнитном сердечнике первичную, выполненную со средней точкой, подключенной к первому из входных выводов, и вторичную обмотки, а также два соединенных согласно-последовательно вентиля, общая точка соединения которых подключена ко второму входному выводу, а каждый из свободных выводов силовых электродов— к соответствук)щему концу первичной обмотки и конденсатор, введена дополнительная первичная обмотка, вывод от средней точки которой соединен через указанный кон денсатор с первым входным выводом, конец дополнительной первичной обмотки соединен с началом основ><ой первичной обмотки, а ее начало -- с коши) vi ocffoBffoH первичной обмотки.

На фиг. 1 пр(истаял(на схема предлож(.HH()f > )if>«il H. .IH ч() сT() I I I; HH ф>< < . 2 временные if(i) f риммы напряж IIHSI.

Удп<>итгл ь час > «ты (<)л <>ит Ji (ф(рр«M(II HHTII«I <>; (f) l(< II(«б!);< )(N)I)i! I « трансформатора), на котором расположены две первичные обм<)тки и 2 и одна вторичная 3 обмотки. Г!ервичные обмотки выполнены с отводами из средних точек, причем средний вывод первой первичной обмотки подключен непосредственно к сетевому зажиму 4, к этому же сетевому зажиму, но через последовательно соединенный конденсатор 5 подключен средний вывод второй первичной обмотки.

Сетевой зажим 6 через вентиль 7 в прямом проводящем направлении подключен к точке соединения начального вывода первой первичной обмотки 1 с концевым выводом второй первичной обмотки 2. Тот же сетевой зажим 6 через вентиль 8, но в обратном проводящем направлении, подключен к точке соединения начального вывода второй первичной обмотки l. К зажимам 9 и 10 выходной обмотки 3 подключается потребитель на удвоенную частоту переменного напряжения.

Удвоитель частоты работает следующим образом.

Напряжение исходной частоты, снимаемое с зажимов 4 и 6, с помощью вентилей 7 и 8 выпрямляется, причем в одни положительные полупериоды частоты переменного тока, т. е. когда к зажиму 6 подведена положительная полярность, а к зажиму 4— отрицательная, тогда ток течет от зажима 6 через вентиль 7, затем через первую половину обмотки 1 к зажиму 4, при этом ток в первой половине первичной обмотки течет через нее от начала к концу полуобмотки. В . то же время, но со сдвигом в 90, течет ток от зажима 6 через диод 7, затем через вторую половину второй первичной обмотки от ее концевого зажима к средней точке, затем через конденсатор 5 к зажиму 4.

В другие отрицательные полупериоды частоты переменного тока, когда к зажиму 4 подведена положительная полярность, а к зажиму 6 — отрицательная, тогда ток течет от зажима 4 через вторую полуобмотку первой первичной обмотки 1 от средней точки к концевому выводу, затем через вентиль

8 к отрицательному зажиму 6. В то же время. но со сдвигом 90, т<>к от зажима 4 потечет через конденсатор 5, затем от средней точки через первую половину второй первичной обмотки к се начальному вьп>оду, затем через вентиль 8 к сетевому зажиму 6.

Таким образом, TDK в первой первичной обмотке за один If< ðffoä частоты переменного тока протекает дважды в одном и том же направлении от на гала к концу. Во второй первичной обмотке (3 один целый период частоты переменног<> тока ток также дважды протекает, Ho () сдви«.>м 90-, и течет в противофазе с Tof(()>I п(рв«й IJ(ðâè÷íoé обмотке, THh как ) с>к в«вт«р«й Il(.!)I>è÷íoé

1()61224

-Vg фиг. 2

ВНИИГ1И:1аказ 10055/55 Тираж 687 Подписное

Филиал ППГ1 «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 обмотке течет от ее конца к началу и со сдвигом 90 эл. град.

На фиг. 2 а показана временная диаграмма напряжения на первой первичной обмотке, а на фиг. 2б показана временная диаграмма напряжений на второй первичной обмотке.

На фиг. 2 в показан процесс их алгебраического сложения, а на фиг. 2 г — результат их сложения и, следовательно, дана диаграмма напряжения, получаемая на выходной обмотке удвоителя частоты.

Временные диаграммы, изображенные на фиг. 2 а и 2 б, можйо представить рядами Фурье: первая из них будет иметь вид

Ц = ф-(2 - - 4сов 2 m t — - сов 1 t .... ) и вторая

1 „ (2+ $ соь2 си 1, — 15 соэ 4 ю1" ° ° )

Ряды ограничены до 4-й гармоники включительно из-за малости амплитуд более высших гармоник.

Результат их алгебраического сложения имеет вид

U=9, +LJ,=- < cos 2 t =-ОВ5А„,со 2 в .

Отсюда, очевидно, что по сравнению с прототипом амплитуда второй гармоники увеличивается в два раза и соответствует

85% от амплитуды сетевого напряжения, следовательно, получение нужного значения величины выходного напряжения удвоенной частаты можно достичь незначительным изменением витков выходной обмотки 3.

Технико-экономическая эффективность удвоителя частоты по сравнению с известными достигается за счет того, что предлагаемое устройство содержит минимальное число примейяемых элементов и, следовательно, просто в исполнении; отсутствие дросселя снижает массогабаритные показатели. Отсутствие регулировочного реостата и компенсационной обмотки самоподмагннчивания повышает КПД и увеличивает выходную мощность удвоителя. Более результативный метод компенсации постоянной составляющей позволяет улучшить качественные показатели удвоителя частоты.