Преобразователь переменного тока в постоянный

Преобразователь переменного тока в постоянный

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>782088 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.78 (21) 2702211/24-07 с присоединением заявки № 2702212/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 М 7/06

Государственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 23.11.80. Бюллетень №43

Дата опубликования описания 28.11.80 (53) УДК 621.314..632 (088.8) па делам изобретений и открытий

Г. П. Задерей, В. Т. Иванов, Л. В. Кардаков, С. Е. Солдатов и Ю.. Ф. Тертишников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В ПОСТОЯННЫ И"

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям переменного тока в постоянный на основе параме1рического трансформатора (паратранса), и может быть использовано в стабилизированных вторичных низковольтных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры проводной связи и вычислительной техники.

Известны преобразователи переменного тока в пост.. нный на основе паратрансов (1).

Недостатком известных преобразователей является большой уровень пульсаций >о выпрямленного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь переменного тока в постояный, содержащий паратранс, выполненный с двумя вторичными обмотками, расположенными ортогонально относительно друг друга, причем их концы связаны между собой через выпрямительные диоды, и индуктивноемкостной фильтр, выход которого подключен к выходным выводам (2).

zo

Недостатком этого преобразователя является его сложность и низкий КПД.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что каждая из вторичных обмоток снабжена отводом от средней точки, подключенным ко входу упомянутого фильтра, причем каждый из концов одной вторичной обмотки соединен с соответствующим концом другой вторичной обмотки через диод. Кроме того, с целью улучшения формы выходного напряжения, одна из вторичных обмоток снабжена двумя дополнительными отводами, расположенными симметрично относительно средней точки, а другая — двумя дополнительными обмотками, каждая из которых одним концом подключена к соответствующему концу основной обмотки, причем каждый дополнительн;-.ш отвод соединен с другим концом соответствующей дополнитель- ной обмотки через дополнительный диод.

На фиг. 1 и 2 изображены принципиальные схемы преобразователя; на фиг. 3 и

4 — векторные диаграммы напряжения вторичных обмоток паратранса преобразователя.

Преобразователь переменного тока в постоянный содержит паратранс 1, первичная обмотка 2 которого присоединена к входным выводам преобразователя. Вторичные

782088 обмотки 3 и 4 паратранса 1 размещены ортогонально относительно друг друга и выполнены с отводами от средних точек. Отводы от средних точек обмоток 3 и 4 присоединены к входу индуктивно-емкостного фильтра, состоящего из дросселя 5 и конденсатора 6. Выход фильтра соединен с выходными выводами преобразователя 7 и 8.

Концы одной вторичной обмотки через выпрямительные диоды 9, 10, 11 и 12 присоединены к концам другой вторичной обмотки, т: е. конец половины вторичной обмотки 3 ie присоединен через диод 9 к концу половины обмотки 4, а через диод 10 — к концу другой половины обмотки 4. Обмотка 13 и конденсатор 14 создают контур возбуждения паратранса.

Работа преобразователя на фиг. 1 поясняется векторной диаграммой на фиг. 3.

При протекании тока, например от сред ней точки по половине вторичной обмотки 3, ток разветвляется через диоды 9 и 10 и

1/4 часть периода протекает через конец к средней точке по половине вторичной обмотки 4, 1/4 часть периода аналогично по другой половине вторичной обмотки 4, образуя соответственно лучи 15 и 16 на векторной диаграмме фиг. 3.

Вторую половину периода ток от средней точки протекает по половинам обмотки

4, через диоды 11, 12 и образует лучи 17, 18 на векторной диаграмме фиг. 3.

Таким образом, через каждую вторичную обмотку ток протекает в течение периода, при этом в каждый момент времени в цепь тока включен только один диод.

Преобразователь переменного тока в постоянный на фиг. 2 содержит паратранс 19, первичная обмотка 20 которого, подсоединена к входным выводам преобразователя. N

Вторичные обмотки паратранса .21 и 22 выполнены с отводами от средних точек обмоток и промежуточными отводами, которые в каждой обмотке равноудалены от ее концов. Каждый конец обмотки 21 через выпрямительные диоды 23 — 26 подключены к ка>Фому промежуточному отводу обмотки 22. В свою очередь, каждый конец обмотки 22 через выпрямительные диоды 27—

30 подключен к каждому отводу обмотки 21.

Подключение выпрямительных диодов к кон- es цам обмоток выполнено противополярно, то есть к концам обмотки 21 выпрямительные диоды 23 — 26 подключены анодами, а к концам обмотки 22 выпрямительные диоды 27 — 30 подключены катодами. Отводы от средних точек обмоток присоединены к

50 входу индуктивно-емкостного фильтра, состоящего из дросселя 31 и кондеенсатора 32.

Выход индуктивно-емкостного фильтра присоединен к выходным выводам преобразователя 33 и 34.

$5

Обмотка 35 и конденсатор 36 создают контур возбуждения паратранса 19.

Работа низковольтного преобразователя на фиг. 2 поясняется векторной диаграммой напряжений вторичных обмоток паратранса на фиг.4.При протекании тока по части обмотки 21 от средней точки к концу обмотки ток разветвляется на отводе между частями обмотки 21 и одна часть его протекает через выпрямительные диоды 23 и 24 по частям другой обмотки 22, образуя лучи 37 и 38 на векторной диаграмме. Другая часть тока через выпрямительные диоды 27, 28 протекает по частям обмотки 21, образуя лучи 39 и 40 на векторной диаграмме. Аналогично происходит образование лучей 41—

44.

В восьмилучевой звезде на фиг. 4 происходит равномерное во времени чередование лучей через каждые 45, при этом наглядно видно, что по некоторым частям обмоток 21, 22 ток протекает в течение пеф риода, а по некоторым — в течение» периода. Лучи векторной диаграммы на фиг. 4 представляют собой вторичные переменные напряжения обмоток паратранса, и при восьмифазном преобразовании постоянное напряжение выражается как

Б р — — 1,378 U icos 22,5 = 1,495 U g, где U р — среднее значение выпрямленного напряжения на входе фильтра преобразователя (без учета падения напряжения на диодах); — напряжение вторичной обмотки от средней точки до ее конца.

Отношение напряжений, равно как и число витков вторичной обмотки от средних точек до их концов, к напряжениям обмоток от средних точек до промежуточных отводов составляет по теореме прямоугольного треугольника ctg22,5, т. е. з-а — — — = ctg22,5 = 2;41

Уровень пульсаций по первой гармонике выпрямленного напряжения на входе фильтра преобразователя составляет 0,032 Uo при частоте пульсаций 8f сети, Формула изобретения

1. Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий паратранс, выполненный с двумя вторичными обмотками, расположенными ортогонально относительно друг друга, причем их концы связаны между собой через выпрямительные диоды, и индуктивно-емкостной фильтр, выход которого подключен к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, каждая из вторичных обмоток снабжена отводом от средней точки, подключенным ко входу упомянутого фильтра, причем каждый из концов одной вторичной обмотки соединен с соответствующим концом другой вторичной обмотки через диод.

782088

2. Преобразователь по п. 1, отличаюuruucя тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения, одна из вторичных обмоток снабжена двумя дополнительными отводами, расположенными симметрично относительно средней точки, а другая — двумя дополнительными обмотками„каждая из которых одним концом подключена к соответствующему концу основной обмотки, причем каждый дополнительный отвод соединен с другим концом соответствующей дополнительной обмотки через дополнительный диод.

Источники информации, принятые во внимани. при экспертизе

1. Григорьев М. И. и др. Устройства на основе параметрического трансформатора.«Злектронная промышленность», 1975, № 1.

2. Патент США № 3559032, кл. 321 — 5, 1971. 1 t

782088

Составитель Ю. Мерзляков

Редактор Т. Кугрышева Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи

Заказ 8162/69 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4