CS242838B1 - Zapojení jednofázového usměrňovače se sníženými zpětnými vlivy - Google Patents

Abstract

Zapojení jednofázového usměrňovače se sníženými zpětnými vlivy, obsahuje stejnosměrný filtr, tlumivku, kondenzátoiya ventily.Jeho podstata spočívá v tom, že první vstup (1) zapojení je připojen k první elektrodě pátého ventilu (15), k navzájem spojeným druhým elektrodám prvního ventilu (8) a třetího ventilu (10) a přes první kondenzátor (13) k prvnímu vstupu (18) stejnosměrného filtru (17), ke kterému je zároveň gřes tlumivku (12) připojen vývod (5) uzlu stredofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí,druhý vstup (2; zapojení je připojen k první elektrodě šestého ventilu (16), k navzájem spojeným druhým elektrodám druhého ventilu (9) a čtvrtého ventilu (11) a přes druhý kondenzátor (14) k prvnímu vstupu (18) stejnosměrného filtru (17), druhý vstup (19) stejnosměrného filtru (17) je připojen k navzájem spojeným druhým elektrodám pátého ventilu (15) a šestého ventilu (16) a výstup stejnosměrného filtru (17) je připojen k napájecímu vstupu (4) středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí, přičemž vývod (6) první fáze středo-^ frekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí je připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám prvního ventilu (8) a druhého ventilu (9) a vývod (7) druhé fáze středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí je připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám třetího ventilu a čtvrtého ventilu (11).

Description

Vynález řeší zapojení jednofázového usměrňovače se sníženými zpětnými vlivy, obsahující stejnosměrný filtr, tlumivku, kondenzátory a ventily.

Y současné době jsou známy jednofázové usměrňovače, tvořené usměrnóvacím obvodem diodovým nebo tyristorovým, k jehož výstupu je zapojen stejnosměrný filtr, tvořený nejčastěji sériově zapojenou tlumivkou, popřípadě s paralelně připojeným kondenzátorem.

Tyto usměrňovače odebírají ze zdroje střídavého napětí proudy harmonických kmitočtů, což má za následek zkreslení napětí zdroje střídavého napětí a zvýšení ztrát v tomto zdroji, přívodech střídavého napětí a popřípadě v dalších k tomuto zdroji připojených spotřebičích® Je též známo zapojení jednofázového usměrňovače se sníženými zpětnými vlivy, tvořeného jednofázovým usměrnóvacím obvodem a stejnosměrným filtrem, jehož princip spočívá v tom, že stejnosměrné napětí z výstupu stejnosměrného filtru je přeměňováno na středofrekvenční střídavé napětí, galvanicky odečteno, znovu usměrněno a přičteno do série s výstupním napětím jednofázového usměrňovacího obvodu. Tyto pomocné funkce provádí pomocný měnič, který je napájen z výstupu stejnosměrného filtru a jehož výstup je zapojen v sérii s výstupem usměrňovacího obvodu a vstupem stejnosměrného filtru. Řízením napětí na výstupu pomocného měniče vhodným způsobem, při němž je toto na»pětl přibližně rovno rozdílu absolutní hodnoty napětí střídavého zdroje a napětí na výstupu stejnosměrného filtru, se potlačují zpětné vlivy usměrňovače a dosahuje se toho, že střídavý proud do vstupu usměrňovaného obvodu má téměř sinusový průběh.

Nevýhodou tohoto zapojení je, že do cesty proudu ze zdroje střídavého napětí do výstupu stejnosměrného filtru se zařazuje vedle ventilů usměrňovacího obvodu navíc ještě minimálně jeden ventil mezi výstupními vývody pomocného měniče, což má negativní vliv na energetickou účinnost usměrňovače.

Uvedené, pe výhody., jsou odstraněny zapojením jednof ázového usměrnovačeYpodle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první vstup zapojení je připojen k první elektrodě pátého ventilu, k navzájem spojeným druhým elektrodám prvního ventilu a třetího ventilu a přes první kondenzátor k prvnímu vstupu stejnosměrného filtru. ke kterému je zároveň přes tlumivku připojen vývod uzlu střeďofrekvenčního zdroje dvoufázového napětí, druhý vstup zapojení je připojen k první elektrodě šestého ventilu, k navzájem spojeným druhým elektrodám druhého ventilu a čtvrtého ventilu a přes druhý

242 838 kondenzátor k prvnímu vstupu stejnosměrného filtru, druhý vstup stejnosměrného filtru je připojen k navzájem spojeným druhým elektrodám pátého ventilu a šestého ventilu a výstup stejnosměrného filtru je připojen k napájecímu vstupu středofrekvenčního zdroj® dvoufázového napětí, přičemž vývod první fáze středofrekvenčního zdroje dvoufázového napětí je připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám prvního ventilu a druhého ventilu a vývod druhé fáze středofrekvenčního zdroje dvoufázového napětí je připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám třetího ventilu a čtvrtého ventilu®

Výhodné vytvoření zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že středofrekvenční zdroj dvoufázového napětí je tvořen střídačem, jehož výstup je spojen se vstupem transformátoru, přičemž vstup střídače je spojen s napájecím vstupem středofrekvenčního zdroj® dvoufázového napětí, vývod středu sekundárního vinutí transformátoru je spojen s vývodem uzlu středofrekvenčního zdroje dvoufázového napětí, vývod začátku sekundárního vinutí transformátoru je spojen s vývodem první fáze středofrekvenčního zdroje dvoufázového napětí a vývod konce sekundárního vinutí transformátoru je spojen s vývodem druhé fáze středofrekvenčního zdroje dvoufázového napětí®

Hlavní výhoda zapojení jednofázového usměrňovače podle vynálezu spočívá v tom, že se nezvyšuje ve srovnání s jednofázovým usměrňovačem bez potlačených zpětných vlivů a na rozdíl od známého zapojení jednofázového usměrňovače s potlačenými zpětnými vlivy počet ventilů zařazených v cestě proudu ze zdroje střídavého napětí do výstupu stejnosměrného zdroje, což má příznivý vliv na energickou účinnost usměrňovač®,

V dalším je vynález podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojeni s výkresovou částí® Na připojeném obr· 1 je schematicky znázorněn příklad zapojení podle vynálezu a na obr® 2 je schematicky znázorněn příklad výhodného vytvoření středofrekvenčního zdroje dvoufázového napětí, který je součástí zapojení podle vynálezu.

První vstup 1. zapojení je připojen jednak k první elektrodě pátého ventilu 15, jednak k navzájem spojeným druhým elektordám prv ního ventilu 8 a třetího ventilu 10 a jednak přes první kondenzátor 13 k prvnímu vstupu 18 stejnosměrného filtru 17® K prvnímu vstupu 18 stejnosměrného filtru 17 je zároveň přes tlumivku 12 připojen vývod 5^ uzlu středofrekvenčního zdroj® 3 dvoufázového napětí* Druhý vstup <2 zapojení je připojen jednak k první elektrodě šestého ventilu 16, jedhak k navzájem spojeným druhým elektrodám druhého ventilu 9 a čtvrtého ventilu 11 a jednak přes druhý kondenzátor 14

242 838 k prvnímu vstupu 18 stejnosměrného filtru 17· Druhý vstup 19 stejnosměrného filtru 17 je připojen k navzájem spojeným druhým elektrodám pátého ventilu 15 a šestého ventilu 16 a výstup stejnosměrného filtru 17 je připojen k napájecímu vstupu 4 středofrekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí. Vývod £ první fáze středofrekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí je připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám prvního ventilu 8 a.druhého ventilu £ a vývod £ druhé fáze středofekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí je.připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám třetího ventilu 10 a čtvrtého ventilu 11. Středofrekvenční zdroj 3 dvoufázového napětí je tvořen střídačem 20, jehož výstup je spojen se vstupem transformátoru 21. Vstup střídače 20 je spojen s napájecím vstupem 4 středofrekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí. Vývod středu sekundárního vinutí transformátoru 21 je spojen s vývodem £ uzlu středofrekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí, vývod začátku sekundárního vinutí transformátoru 21 je spojen s vývodem £ první fáze středofrekvenčního zdroje 3 dvoufázového napětí a vývod 24 konce sekundárního vinuti transformátoru 21 je spojen s vývodem £ druhé fáze středofrekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí.

Princip činnosti popsaného zapojení spočívá v tom, že do série se střídavým napětím přiváděným mezi první vstup 1 zapojení a druhý vstup 2 zapojení se zařazuje usměrněné napětí ze středofrekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí, jehož velikost je s průběhu půhperiody střídavého napětí mezi prvním vstupem 1 zapojení s druhým vstupem 2 zapojení řízena tak, aby proud do těchto vstupů měl přibližné sinusový průběh. Přitom usměrnění středofrekvenčního napětí se provádí bu3 prvním ventilem 8 a druhým ventilem £ nebo třetím ventilem 10 a čtvrtým ventilem 11 podle polarity.střídavého napětí mezi prvním vstupem 1 zapojení a druhým vstupem £ zapojení a současně tato dvojice ventilů, společně s pátým ventilem 15 a šestým ventilem 16 slouží k usměrnění střídavého napětí mezi prvním vstupem 1 zapojení a druhým vstupem 2 zapojení. Středofrekvenční zdroj 3 dvoufázového napětí je napájen do napájecího vstupu 4 středofrekvenčního zdroje £ dvoufázového napětí z výstupu stejnosměrného filtru 17. Velikost přídavného napětí je řízena buň ve středofrekvenčním zdroji £ dvoufázového napětí, s výhodou šířkově impulsní modulací střídače 20,nebo fázovým řízením dvojice ventilů, tvořených prvním ventilem 8 a druhým ventilem £ nebo třetím ventilem 10 a čtvrtým ventilem 11. V případě, že je požadováno

242 838 napětí na výstupu stejnosměrného filtru 17 podstatně menší nežli absolutní velikost amplitudy střídavého napětí mezi prvním vstupem JL zapojení a druhým vstupem 2 zapojení, je nutno provádět usměrnění středofrekvenčního napětí fázovým řízením, v opačném případě je možno s výhodou řídit šířkově impulsní modulaci v středofrekvenčním zdroji 2 dvoufázového napětí· Tlumivka 12 a první kondenzátor 13, popřípadě tlumivka 12 a druhý kondenzátor 14 tvoří filtry, vyhlazující usměrněné středofrekvenční napětí.

Zapojení podle vynálezu je vhodné k použití zejména v případech, kdy z výstupu stejnosměrného filtru 17 je napájen řízený nebo stabilizovaný měnič, takže není na závadu zvlnění napětí na výstupu stejnosměrného filtru 17, způsobované kolísáním odběru středofrekvenčního zdroje 3 dvoufázového napětí i skutečností, že do vstupu stejnosměrného filtru 17 je přiváděn usměrněný sinusový proud. Toto platí především v tzv. usměrňovačích se středofrekvenčním meziobvodem.

Zapojení podle vynálezu může být též použito k zlepšení účiníku jednofázového usměrňovače nebo k řízení velikosti napětí na výstupu stejnosměrného filtru 17.

Rovněž může být použito i k usměrňování napětí vícefázového zdroje tím způsobem, že větší počet jednofázových usměrňovačů je zapojen v jednotlivých fázích, popřípadě mezi fázemi, a výstupy jejich stejnosměrných filtrů 17 jsou navzájem propojeny. Případně mohou mít společný jeden stejnosměrný filtr 17 nebo střídač 20. Jako první ventil 2» druhý ventil j), třetí ventil 10 a čtvrtý ventil 11 mohou být použity tychlé diody, rychlé tyristory nebo výkonové tranzistory. Stejnosměrný filtr 17 může být tvořen tlumivkou a kondenzátorem nebo pouze kondenzátorem, k jeho výstupu může být připojena akumulátorová baterie. Střídač 20 může být tyristorový nebo tranzistorový, s výhodou s použitím výkonových tranzistorů, popřípadě může být dvojice střídač 20 a transformátor 21 tvořena impulsním měničem v propustném, blokovacím nebo dvojčinném zapojení.

Claims (2)

PRĚDMĚT VYNÁLEZU 242 838

1· Zapojení jednorázového usměrňovače se sníženými zpětnými vlivy, obsahující stejnosměrný filtr, tlumivku, kondenzátory a ventily, vyznačené tím, že první vstup (1) zapojení je připojen k první elektrodě pátého ventilu (15), k navzájem spojeným druhým elektrodám prvního ventilu (8) a třetího ventilu (10) a přes první kondenzátor (13) k prvnímu vstupu (18) stejnosměrného filtru (17), ke kterému je zároveň přes tlumivku (12) připojen vývod (5) uzlu středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí, druhý vstup (2) zapojení je připojen k první elektrodě šestého ventilu (16), k navzájem spojeným druhým elektrodám druhého ventilu (9) a čtvrtého ventilu (11) a přes druhý kondenzátor (14) k prvnímu vstupu (18) stejnosměrného filtru (17), druhý vstup (19) stejnosměrného filtru (17) je připojen k navzájem spojeným druh^rn^elektrodám pátého ventilu (15) a šestého ventilu (16) a výstup stejnosměrného filtru (17) je připojen k napájecímu vstupu (4) středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí, přičemž vývod (6) první fáze středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí je připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám prvního ventilu (8) a druhého ventilu (9) a vývod (7) druhé fáze středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí je připojen k navzájem spojeným prvním elektrodám třetího ventilu (10) a čtvrtého ventilu (11).

2. Zapojení podle bodu 1, vyzančené tím, že středofrekvenční zdroj (3) dvoufázového napětí je tvořen střídačem (20), jehož výstup je spojen se vstupem transformátoru (21), přičemž vstup střídače (20) je spojen s napájecím vstupem (4) středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí, vývod (22) středu sekundárního vinutí transformátoru (21) je spojen s vývodem (5) uzlu středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí, vývod (23) začátku sekundárního vinutí transformátoru (21) je spojen s vývodem (6) první fáze středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí a vývod (24) konce sekundárního vinutí transformátoru (21) je spojen s vývodem (7) druhé fáze středofrekvenčního zdroje (3) dvoufázového napětí.