Способ уменьшения пульсаций на выходе выпрямителя с помощью конденсатора фильтра
Патент 1534675
Авторы
Классы МПК
Способ уменьшения пульсаций на выходе выпрямителя с помощью конденсатора фильтра
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронных приборов. Цель изобретения - повышение надежности и улучшение электромагнитной совместимости и массогабаритных показателей. Способ состоит в том, что когда мгновенное значение пульсирующего напряжения на выходе выпрямителя 1 становится больше напряжения на конденсаторе 3, осуществляют заряд этого конденсатора. Разряд конденсатора 3 осуществляют в момент, когда указанное напряжение выпрямителя становится равным минимально дорпустимой величине напряжения на нагрузке. При этом величина напряжения, до которого осуществляется заряд конденсатора, определяется выражением U<SB POS="POST">Cмакс</SB>=√ 4P<SB POS="POST">нср</SB>(ARCSIN U<SB POS="POST">нмин</SB>/U<SB POS="POST">а</SB>) <SP POS="POST">.</SP> 1/360 <SP POS="POST">.</SP> F<SB POS="POST">р</SB>/C + U<SB POS="POST">н</SB> <SB POS="POST">мин</SB>, где P - средняя мощность, потребляемая нагрузкой за время разряда конденсатора U<SB POS="POST">нмин</SB> - минимально допутимое напряжение на нагрузке U<SB POS="POST">а</SB> - амплитудное значение выпрямленного напряжения сети F<SB POS="POST">р</SB> - рабочая частота сети C - емкость конденсатора. Это позволяет снизить уровень пульсаций, определяемый импульсным напряжением разряда конденсатора 3 на нагрузку, а отдельные броски напряжений сети не оказывают влияния на работу устройства. Рабочее напряжение на конденсаторе уменьшается. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
COLlHAЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 Н 02 М 1 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
U с макс
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4260787/24-07 (22) 15.06.87 (46) 07.01,90, Бюл, И 1 (72) А.С.Шарапов (53) 621 .314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1(467338, кл. С 05 F 1/64, 1974.
Авторское свидетельство СССР
У 547744, кл. С 05 F 1/56, 1977.
Авторское свидетельство СССР
У 807252, кл. С 05 Р 1/56, 1979. (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ПУЛЬСАЦ1Й НА
ВЬО(ОДЕ ВЫПРЯМИТЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ КОНДЕНСАТОРА ФИЛЬТРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в. устройствах электропитания радио2 электронных приборов. Цель изобретения — повышение надежности и улучшение электромагнитной совместимости и массогабаритных показателей, Способ состоит в том, что когда мгновенное значение пульсирующего напряжения на выходе выпрямителя 1 становится больше напряжения на конденсаторе 3, осуществляют заряд этого конденсатора.
Разряд конденсатора 3 осуществляют в момент, когда указанное напряжение выпрямителя становится равнйм минимально допустимой величине напряжения на нагрузке. При этом величина напряжения, до которого осуществляет" ся заряд конденсатора, определяется выражением
1534675
35
Где Р— средняя мощность, потребляемая нагрузкой эа время разряда кон- денсатора, U„ — минимально допус"
7имое напряжение на нагрузке, Uä— амплитудное значение выпрямленного напряжения сети; f> — рабочая частота сетию С вЂ” емкость конденсатора. .Это позволяет снизить уровень пуль-!
Изобретение относится к злектроехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронных приборов, в частности в импульсных стабилизаторах постоянного апряжения.
Цель изобретения - повьш ение наежности и улучшение электромагнитой совместимости и -массогабаритных оказателей.
На фиг.1 изображена схема устрой ства, реализующего способ; на фиг.2 ременные диаграммы, поясняющие способ.
Устройство содержит выпрямитель 1 импульсный стабилизатор 2 фильтруюфий конденсатор 3, первый ключевой лемент 4, первый источник 5 опорного апряжения, разделительный диод 6, второй источник 7 опорного напряжеНия, второй ключевой элемент 8, ограничительный резистор 9 и разделительный диод 10, Потенциальный выход выпрямителя 1 через разделительный диод 1О соединен с потенциальным входом стабилизатора
2 напряжения, который через последоВательно соединенные разделительный диод 6, ограничительный резистор 9, второй ключевой элемент 8 и первый ключевой элемент 4 соединен с потенциальным выходом выпрямителя 1, соединенного также с входом источника
5 опорного напряжения, выходом соединенного с вторым входом ключевого элемента 4, общим выводом соединенного с общим выводом стабилизатора 2 напряжения, общим выводом фильтрующего конденсатора 3, общим выводом выпрямителя 1 и общим выводом источника 7 опорного напряжения, входом соединенного с общей точкой соединения резистора 9 и диода 6, а выходомс вторым входом ключевого элемента
8, выходом соединенного с потенциаль ным выводом конденсатора 3, саций, определяемых импульсным напря; жением разряда конденсатора 3 на нагрузку, а отдельные броски напряжений сети не оказывают влияния на работу устройства. Имеет место уменьшение рабочего напряжения на конден". саторе фильтра, 2 ил.
На диаграмме фиг,2 обозначены:
Uä — амплитудное значение выпрямленного напряжения сети,U U с макс с мин соответственно максимальное и минимальное значение напряжения на конденсаторе фильтра; U„ „„„- минимально допустимое значение напряжения на нагрузке, t, — t - интервал времени разряда конденсатора фильтра.
Способ уменьшения пульсаций на выходе выпрямителя с помощью конденсатора фильтра осуществляют следующим образом.
Переменное напряжение питающей сети преобразуется, например, мостовым выпрямителем, в пульсирующее напряжение с амплитудой U<, которое заряжает конденсатор до расчетного, заранее заданного значения, Бс кск ПО достижении которого конден сатор отключают от. источника пульси" рующего напряжения, Подключение конденсатора к нагрузке с последующим его- разрядом осуществляют в момент, когда мгновенное значение пульсирующего напряжения становится равным минимально допустимому значению напряжения на нагрузке
Ug ми„ (фиг.2). Разряд конденсатора
I осуществляют в течение времени t,- t до тех пор, пока увеличивающееся мгновенное значение пульсирующего выпрямленного напряжения не становится равным Пн мин
S0
Затем рабочий цикл повторяется, Предлагаемый способ,по сравнению с извечтным позволяет значительно уменьшить рабочее напряжение конденсатора, что ведет к повышению надежности, уменьшить высокочастотные пульсации на нагрузк и тем самым улучшить электромагнитную совместимость и уменьшить массогабаритные показатели фильтра выпрямителя, 5 1534675 6
Рассмотрим работу устройства, рый открывается и заряжает фильтруюреализующего предлагаемый способ щий конденсатор 3 до напряжения уменьшения пульсаций, Uñ макс 11иоч и °
В устройстве (фиг.1) выпрямпен- где U„„< — напряжение на выходе вто5 ион ное пульсирующее напряжение с выпря- рого источника 7 опорного мителя 1 подается через раэделитель- напряжения. ный диод 1О на импульсный стабилиза- В зависимости от величины средней тор 2 и одновременно через раздели мощности, потребляемой нагрузкой, и тельный диод 6 — на вход второго ис- щ значения минимально допустимого знаточника 7 опорного напряжения и вход чения напряжения на нагрузке величи1 второго ключевого элемента 8, кото- на U „ определяется из соотношения
l ксн пульсного стабилизатора 2 определяет ся выходными пульсирующими напряжением выпрямителя 1.
Одновременно, когда напряжение на выходе выпрямителя 1 превышает значение Ц „„, открывается второй ключевой элемент 8 и конденсатор 3 снова начинает заряжаться, процесс работы повторяется, Формула изобретения с макс где Р„ — средняя мощность, потребляемая нагрузкой за время, разряда конденсатора;
U>„öö- минимально допустимое напря жение на нагрузке, Uö — амплитудное значение выпрямленного напряжения сети;
Йр — рабочая частота сети;
С вЂ” емкость конденсатора.
lIpH 3BpàHHoì Б„ „„„ и значении С конденсатора, где Рнс — сРеднЯЯ мощность, потРеб-ляемая нагрузкой эа время разряда конденсатора;
Ц вЂ” минимальное допустимОе нанмин пряжение на нагрузке;
Uö — амплитудное значение выпрямленного напряжения;
f - рабочая частота сети;
С вЂ” емкость конденсатора фильтра.
Когда пульсирующее напряжение на входе импульсного стабилизатора 2 и соответственно на входе первого ключевого элемента 4 становится мень- . ше U„„„„, по управляющему входу первого ключевого элемента 4 начинает Зб протекать ток управления, и первый ключевой элемент 4 открывается. Фнльтрующий конденсатор 3 начинает разряжаться на импульсный стабилизатор 2.
По мере того, как на интервале,вре. мени t1 — t (фиг.Р) пульсирующее напряжение на входе импульсного стабилизатора 2 увеличивается до
U первый ключевой элемент 4. и мин закрывается, разряд конденсатора
3 на импульсный стабилизатор 2 пре кращается и напряжение на входе им-
Способ уменьшения пульсаций на выходе выпрямителя с помощью конденсатора фильтра, заключающийся в том, что конденсатор фильтра заряжают при мгновенных значениях пульсирующего напряжения.на выходе выпрямителя, I больших напряжений на конденсаторе, а разряжают на нагрузку при мгновен ных значениях пульсирующего напряжения выпрямителя, равных минимально допустимой величине напряжения на нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения электромагнитной совместимости и массогабаритных показателей, указанный заряд конденсатора фильтра осуществляют до напряжения, опреде" ляемого по формуле
1534675
4 4
Фиг.Я
Составитель А,Кириллов
Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец
Редактор М.Бланар
Заказ 53 Тираж 480 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101