Стабилизированный выпрямитель

 

А, Н. Якушкин, А. И, Иванов-Цыганков; и В. И. Хандогин,. (72) Авторы изобретения (Vl ) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использо вано для электропитания различных устройств автоматики и связи.

Известны стабилизированные выпрямители, содержащие регулируемый выпрямитель со схемой управления и Сфильтр fig

Недостатком этих выпрямителей является то, что они имеют значителыаае пульсации выходного напряжения, для уменьшения которых необходимо увеличивать величину индуктивности дросселя и емкости конденсатора фильтра, это приводит к увеличению массы и габаритов устройства, а также к увели3$ чению пусковых токов и перенапряжений на, элементах схемы в переходных режимах. Кроме того, описанные устройства имеют невысокую стабильность выходного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный выпрямитель, содержащий два выпрямителя, блок управления,дроссель и конденсатор фильтра, подключенный . к выходным клеммам устройства и к выходу первого выпрямителя, при этом вход второго выпрямителя подключен к входным клеммам устройства 2 .

Это устройство имеет невысокую стабильность и значительные пульса» ции выходного напряжения, Для уменьшения пульсаций выходного напряжения необходимо увеличивать величину индуктивности дросселя и емкости конденсатора фильтра, что приводит к увеличению массы и габаритов устройства, а также к увеличению пусковых токов и перенапряжений на элементах схемы в переходных режимах, Целью изобретения является повышение стабильности и уменьшение пульса- . ций выходного напряжения, Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный выпрямитель введены конденсатор, включенный последовательно между одной из входных

879571

Формула изобретения клемм и входом первого выпрямителя, и ключевой элемент, включенный входным зажимом к выходу второго выпрямителя и выходным зажимом через дроссель к конденсатору фильтра, а управляющий вход ключевого элемента соединен с выходом блока управления, На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого стабилизированного выпрямителя; на фиг, 2 — эпю1g ры напряжений и токов.

Стабилизированный выпрямитель содержит выпрямители 1 и 2, блок 3 управления, дроссель 4, конденсатор 5 фильтра, соединенный с выходом устройства и подключенный к выходу выпрямителя 1, при этом вход выпрямителя 2 является входом устройства, ключевой элемент 6 и конденсатор 7, включенный поспедовательно между входом устройства и входом выпрямителя

1, кроме того, выход выпрямителя 2 через последовательно соединенные ключевой элемент б и дроссель 4 подключен к.конденсатору 5 фильтра, а управляющий вход ключевого элемента 6 соединен с выходом блока 3 управления °

Выпрямитель работает следующим образом.

ЗО

При подаче на вход устройства гармонического напряжения Ugy через конденсатор 6, выпрямитель I конденсатор. 5 и нагрузку, подключенную параллельно конденсатору 5, начинает протекать ток. Конденсатор 5 заря3S жается до напряжения, величина которо. го определяется соотношением емкостей конденсаторов 5 и 7(они образуют емкостной делитель). При достаточно

4О больших значениях емкостей конденсаторов 5 и 7 (для обеспечения необходимого уровня пульсация выходного напряжения) величина сопротивления нагрузки незначительно влияет на распределение напряжения между конденсаторами 5 и 7. Форма тока ic. проте кающего через конденсатор 7, показана на фиг. 2 и определяется необходимой величиной выходного напряжения 08> и сопротивлением нагрузки. При достижении заданного уровня выходного напряжения, блок 3 управления его вход подключается к входу и восходу устройства) вырабатывает сигнал, открывающий ключевой элемент 6, причем этот сигнал. поступает в моменты времени, когда входное напряже» ние U gy максимально.

Через выпрямитель 2, ключевой элемент 6, дроссель 4, нагрузку, подключенную параллельно конденсатору 5, начинает протекать ток 11 форма которого показана на фнг. 2 ° Максимум этого тока (величина индуктивности дросселя 4 выбирается из условия 4 (L,о где L о — критическое значение индуктивности дросселя) сдвинут по времени относительно максимума входного напряжения на величину 8, Конденсатор

5 начинает заряжаться через выпрямитель 2, ключевой элемент 6, дроссель

4, а выпрямитель 1 закрывается. Ток потребления имеет следующий пик,сдвинутый относительно первого пика на оси времени на величину (8g.». 91) ° Блок

3 управления регулирует длительность открытого состояния и момент включения ключевого элемента 6, при этом стабилизируется выходное напряжение

Оо,1„, Для предотвращения пробоя ключевого элемента 6 в ряде случаев необходимо вводить шунтирующий диод (иа фиг, 1 показан пунктиром). Распределение зарядных пиков тока во времени на величину (g -Q

Как известно, коэффициент сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения связан с необходимой величиной иидуктивиости 4 дросселя и емкости С конденсатора Г-образного фильтра следующим соотношением

%= %AC- 41 где Ю -число фаз выпрямления; г и - частота сети, Из этого соотношения видно, что увеличение частоты, достигаемое в приведенном устройстве, приводит к уменьшению пульсации выходного напряжения, а также уменьшению величины иидуктивиости и емкости реактивных элементов фильтра при той же величине пульсаций выходного напряжения, Кроме того, повышается стабильность выходного напряжеиия.

Стабилизированный выпрямитель, содержащий два выпрямителя, блок управления, дроссель и конденсатор фильтра, подключенный к выходным клеммам устройства и к выходу первого выпрямите571 4 мом через дроссель к конденсатору .фильтра, а управляющий вход ключево го элемента соединен с выходом блока управления, S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1, Грейвер Е. С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока

М., "Связь", 19?0. щ 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 410369, кл. 6 05 F !/44 ° 1974р

S 879 ля, при этом вход второго выпрямителя подключен к входным клеммам устройства, .отличающийся тем,что, с целью повьипения стабильности и уменьшения пульсаций выходного напряжения, в него введены конденсатор, включенный последовательно мелду одной из входных клемм и входом первого выпрямителя, и ключевой элемент, включенный входным зажимом к выходу второго выпрямителя и выходным зажи879571

Составитель Соловьев

Редактор Т. Морозова Техре М.Голинка Корректор Н, Швыдкая

Заказ 9720/19 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4