SU1166242A1 - Преобразователь переменного тока в посто нный - Google Patents

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий основной делитель напр жени , выполненный в виде параллельно включенных цепочек, состо щих из последовательно соединенных первого диода, конденсатора и второго диода, при этом кажда  цепочка соединена с последующей через диод, включенный между разноименными обкладками конденсаторов этих цепочек , перва  цепочка указанного делител  напр жени  соединена с входными выводами через один управл емый ключ и выпр митель, один выход делител  соединен через другой управл емый ключ, соединенный с блоком управлени , с общим выходным выводом , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введен дополнительный аналогичный основному делитель напр жени , два дополнительных управл емых ключа, два диода и два конденсатора, один из которых через первый дополнительный управл емый ключ, а другой через первый дополнительный диод подключены к другому выводу основного делител  напр жени , соединенного с дополнительным делителем параллельно по выходу , при этом второй дополнительный диод соедин ет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки основного делител  и первой цепочки дополнительного, второй дополнительный управл емый ключ включен между анодом второго дополнительного диода и катодом первого диода последней цепочки дополнительного делител  напр жени , дополнительные управл емые ключи соединены с блоком управлени , а соответст (Л вующие выходные выводы образованы точками соединени  первого дополнительного конденсатора с первым дополнительным диодом и второго дополнительного конденсатора с первым дополнительным управл емым ключом. 2, Преобразователь по п.1, о т личающийс  тем, что блок управлени  содержит задающий генера9д 0 « тор, два ждущих мультивибратора, два - инвертора и делитель частоты, причем выход задающего генератора подключен к входам первого мультиN5 вибратора и делител  частоты,выход делител  частоты соединен с входом второго мультивибратора, выходы каждого из мультивибраторов, один непосредственно , а другой - через соответствующий инвертор, подключены к управл ющим электродам соответствующих управл емых ключей.

Description

1 Изобретение относитс  к преобра зовательной технике и может быть и пользовано в источниках электропитани  различных устройств. Известен преобразователь переменного напр жени  в посто нное с двум  выходными напр жени ми разли ного уровн , состо щий из вертикал ного выпр мител , шунтирующего диод управл емого диода, управл емого ключа и двух фильтровых конденсаторов lj . Однако в данном преобразователе принципиально невозможно полу чить два различных,но низких по уровню напр жений, так как один из конденсаторов зар жаетс  до амплитудного значени  преобразуемого напр жени . Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразователь переменно тока в посто нный Браславского, со держащий входной вьшр митель,п параллельно включенных между собой и соединенных через управл емый кл который управл етс  от блока управ лени , с выходньми выводами цепоче состо щих из последовательно соеди ненных конденсатора и двух неуправ л емых вентилей и св занных с выходом выпр мител  через управл емый ключ, подсоединенный к блоку управлени  2, . Известный преобразователь вырабатывает только одно напр жение и не может быть.использован дл  питани  двух нагрузок с различным уровнем напр жени  одной пол рности. Целью изобретени   вл етс  расщи рение функциональных возможностей преобразовател  путем получени  дву различных по уровню, по одной пол рности напр жений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь переменного тока в посто нный, содержащий основной делитель напр жени , выполненный в виде параллельно включенных цепочек, состо щих из последовательно соединенных первого диода, конденсатора и второго диода при этом кажда  цепочка соединена с последующей через диод, включенный между разноименными обкладками конденсаторов этих цепочек, перва  цепочка указанного делител  напр жени  соединена с входными выводами через один управл емый ключ и вьшр митель, один выход делител  422 через другой управл емый ключ, соединенный с блоком управлени , с общим выходным выводом, введен дополнительный аналогичный основному делитель напр жени , два дополнительных управл емых ключа, два диода и два конденсатора, один из которых через первьй дополнительный управл емый ключ, а другой - через первый дополнительный диод подключенны к другому выходу основного делител  напр жени , соединенного с дополнительным делителем параллельно по выходу, при этом второй дополнительный диод соедин ет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки основного делител  и первой цепочки дополнительного , второй дополнительный управл емый ключ включен между анодом второго дополнительного диода и катодом первого диода последней цепочки дополнительного делител  напр жени , дополнительные управл емые ключи соединены с блоком управлени ; а соответствующие выходные выводы образованы точками соединени  первого дополнительного конденсатора с первым дополнительным диодом и второго дополнительного конденсатора с первым дополнительHbw управл емымключом. При этом блок управлени  содержит задающий генератор, два ждущих мультивибратора, два инвертора и делитель частоты, причем выход задающего генератора подключен к входам первого мультивибратора и делител  частоты, выход делител  частоты соединен с входрм второго мультивибратора, выход каждого из мультивибраторов, один непоср-гдственно , а другой - через соответствующий инвертор, подключены к управл ющим электродам соответствующих управл емых ключей. На фиг. 1 представлена принципиальна  схема преобразовател ; на фиг. 2 - диаграммы напр жений, по сн ющие его работу; на фиг. 3 структурна  схема блока управлени . Преобразователь содержит входные выводы 1 и 2 дл  подключени  к сети переменного тока, образованные входом вьтр мител  3, один из выходов которого через управл емый ключ А подключен к первой цепочке основного делител  5 напр жени , выполненного в виде параллельно включенных цепочек, состо щих из последовательно соединенных первого диода 6, конденсатора 7 и второго диода 8..При этом кажда  цепочка соединена с последующей через диод 9, включенный между разноименными обкладками конденсаторов 7. Один вы- уод делител  5 соединен через управл емый ключ 10 с общим выходным выводом с подключенными к нему конденсаторами 11 и 12, другие выводы которых образуют выходные выводы 13 и 14 дл  подключени  соответствующих нагрузок 15 и 16. При этом выходной вывод 13 через первь дополнительньй диод 17, а выходной вывод 14 через первый дополнительный управл емый ключ 18 подключены к другому выходу делител  5.

Дополнительный делитель 19 напр хенй  выполнен аналогично основному, соединен с ним параллельно по выходу а второй дополнительный диод 20 соеЯнн ет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки делител  5 и первой цепочки делител  19, Второй дополнительный управл емый ключ 21 включен между анодом диода 20 и катодом первого диода 6 последней цепочки делител  19. Блок 22 управлени  включен между другим выходом выпр мител  3, соединенного также с ключом 21, и входом ключа 4. Блок 22 управл ет калючами 4, 10, 18 и 21 в соответствии с диаграммами на пр  жений, показанными на фиг. 2, где Ug,, и,„, ,и и.вхщ - напр жени  на соответствующих ключах в зависимости от времени t, U, и U, напр жени  на соответствующих выходных выводах 13 и 14, Конкретное вшюлнение блока 22 может быть различным . Одна из возможных реализаций его показана на фиг. 3, где блок 22 содержит задающий генератор 23, выход которого подключен к входам первого мультивибратора 24 и делител  25 частоты, выходом соединенного с входом второго мультивибратора 26. Выходы мультивибраторов 24 и 26, один - непосредственйо , а другой - через соответствующий инвертор 27 или 28, подключены к управл ющим электродам ключей 4, to, 21 и 18.

Преобразователь работает следу1с«ци образом.

В установившемс  режиме на выход выпр мител  3 подаетс  посто нное

напр жение U при малом уровне пульсации .

В течение времени , где Т| период коммутации накопительных конденсаторов (фиг. 2), ключ 21 открыт и шунтирует делитель 19, а ключ 18 ;закрыт, и в преобразовании уровн  напр жени  Up участвуют п конденсаторов делител  5, зар жа сь в последовательном соединении в течение времени tj через ключи 4 и 21 и зар дные диоды 9 и разр жа сь при параллельном соединении в течение времени tn через ключ 10, разр дные диоды 6 и 8 и диод 17 на конденсатор 11 фильтра и нагрузку 15, подключенную к выводу 13. При одинаковых емкост х конденсаторов 7 напр жение на нагрузке приблизительно равно Uo/n.

На интервале времени , ij ключ 21 закрьшаетс , а ключ 18 открываетс , и в преобразовании уровн  напр жени  Ug участвуют п конденсаторов делител  5 и N конденсаторов делител  19, которые зар жаютс  при последовательном включении через ключ 4 и зар дные диоды 9 и 20, а разр жаютс  через свои разр дные диоды 6 и 8 и ключи 10 и 18 на конденсатор .12 и нагрузку 16, подключенную к выходному выводу 14. Напр жение на нагрузке 16 при одинаковых емкост х всех конденсаторов приблизительно равно Ug/(п + N).

Неуправл емый диод 17 при этом закрыт обратным напр жением

JiL

и

овр п

отключа  конденсатор 11 и нагрузку 15 от цепи разр да конденсат&ров делител  5. Напр жение на этой нагрузке на интервале времени , поддерживаетс  за счет разр да конденсатора 11. Далее процессы в схеме повтор ютс .

. Таким образом, напр жение переменного тока преобразуетс  в два напр жени  посто нного тока одинаковой пол рности, но различного уровн . Частота преобразовани  fпр 1/Т (фиг. 2) выбираетс  в пределах дев тков - сотен килогерц дл  уменьшени  емкостей конденсаторов. Частота коммутации f,( 1/Тц выбираетс  из услови  завершенности переходных процессов в преобразователе, обычно f к - fftp.

5f to

n

iMTTlTr

М1Л

L; i i -

0

g Д

/7Й /.

I

фиг.З

Claims (2)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий основной делитель напряжения, выполненный в виде параллельно включенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных первого диода, конденсатора и второго диода, при этом каждая цепочка соединена с последующей через диод, включенный между разноименными обкладками конденсаторов этих цепочек, первая цепочка указанного делителя напряжения соединена с входными выводами через один управляемый ключ и выпрямитель, один выход дёлителя соединен через другой управляемый ключ, соединенный с блоком управления, с общим выходным выводом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен дополнительный аналогичный основному · делитель напряжения, два дополнительных управляемых ключа, два диода и два конденсатора, один из которых через первый дополнительный управ ляемый ключ, а другой через первый дополнительный диод подключены к другому выводу основного делителя напряжения, соединенного с дополнительным делителем параллельно по выходу, при этом второй дополнительный диод соединяет разноименные обкладки конденсаторов последней цепочки основного делителя и первой цепочки дополнительного, второй дополнительный управляемый ключ включен между анодом второго дополнительного диода и катодом первого диода последней цепочки дополнительного делителя напряжения, дополни- _л тельные управляемые ключи соединены 3 с блоком управления, а соответствующие выходные выводы образованы точками соединения первого дополнительного конденсатора с первым дополнительным диодом и второго дополнительного конденсатора с первым дополнительным управляемым ключом.

2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что блок управления содержит задающий генератор, два ждущих мультивибратора, два - инвертора и делитель частоты, причем выход задающего генератора подключен к входам первого мультивибратора и делителя частоты,выход делителя частоты соединен с входом второго мультивибратора, выходы каждого из мультивибраторов, один непосредственно, а другой - через соответствующий инвертор, подклю- чены к управляющим электродам соответствующих управляемых ключей.·