SU907733A1

SU907733A1 - Ac voltage-to-dc voltage converter

Info

Publication number: SU907733A1
Application number: SU802943862A
Authority: SU
Inventors: Борис Леонидович Рудницкий; Александр Алексеевич Дрючин
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1982-02-23

Description

1one

Устройство относитс к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питани радиотехнических и электротехнических устройств.The device relates to electrical engineering and can be used as a power source for radio engineering and electrical devices.

Известно устройство, содержащее п параллельно соединенных конденсаторно-вентильных цепочек, св занных через неуправл емые вентили между собой и через управл емый ключ с выходными выводами, параллельно которым подключен конденсатор фильтра, причем одна из обкладок указанного конденсатора, соединенна с упом нутым ключом через диод, включенный в обратном направлении, подключена к общей точке соединени вентил и конденсатора последней из п параллельных цепочек 1.A device is known comprising p connected in parallel condenser-valve chains connected through uncontrolled valves to each other and through a control key with output terminals, in parallel with which a filter capacitor is connected, one of the plates of said capacitor connected to said key through a diode, connected in the opposite direction, connected to the common point of connection of the valve and the condenser of the last of the n parallel chains 1.

Известно также устройство, содержащее п параллельно включенных между собой и соединенных через полупроводниковый ключ, управл емый от блока управлени , с выходными выводами цепочек, св занных с входными выводами преобразовател , причем кажда из цепочек состоит из последовательно соединенных конденсаторов и двух неуправл емых вентилей и соединена с последующей через неуправл емый вентиль, дополнительно снабженное выпр мителем It is also known a device comprising p connected in parallel with each other and connected via a semiconductor switch controlled from a control unit with output terminals of chains connected with input terminals of a converter, each of the chains consisting of series-connected capacitors and two uncontrolled gates and connected followed by an uncontrolled valve additionally equipped with a rectifier

и полупроводниковым ключом, которые включены последовательно между входными выводами преобразовател и упом нутыми цепочками , а полупроводниковый ключ соединен с выходом указанного блока управлени 2.and a semiconductor key, which are connected in series between the input terminals of the converter and the said chains, and the semiconductor key is connected to the output of said control unit 2.

Недостатками этих устройств вл ютс сложность и наличие гальванической св зи между источником переменного напр жени и нагрузкой, а также необходимость использовани автономного источника питани The disadvantages of these devices are the complexity and the presence of galvanic connection between the alternating voltage source and the load, as well as the need to use an autonomous power source.

10 блока управлени дл гальванической разв зки нагрузки и источника переменного напр жени по цеп м управлени .10 control unit for galvanic separation of load and source of alternating voltage along control circuits.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, содержащее выпр митель, 15 управл емые ключи и несколько цепочек дл делени напр жени , состо щих из конденсатора и двух неуправл емых вентилей, один из которых подключен анодом к выводу конденсатора, а катодом к выходной щине, другой вентиль подключен катодом к друго20 му выводу конденсатора, а анодом к другой выходной щине, причем смежные цепочки соединены между собой неуправл емыми вентил ми и указанные цепочки объединены в группы, которые соединены друг с другомClosest to the invention is a device comprising a rectifier, 15 controllable keys and several chains for dividing the voltage, consisting of a capacitor and two uncontrolled gates, one of which is connected by an anode to the capacitor's terminal, and another by cathode to an output busbar. the valve is connected by a cathode to another terminal of a capacitor, and the anode to another output bus, with adjacent chains interconnected by uncontrollable valves and these chains are combined into groups that are connected to each other

и с цепью нагрузки-через управл емые ключи , одна из групп св зана через управл емые ключи, сто щие в каждой входной и. выходной шинах этой группы, а остальные - через управл емые ключи, сто щие в одной из шин, причем число цепочек в группах определ етс кратностью делени 3.and with a load chain — via controllable keys, one of the groups is connected via controllable keys located in each input key and. the output tires of this group, and the rest through controlled keys in one of the tires, the number of chains in the groups being determined by the division ratio 3.

Недостатками известного устройства вл ютс его сложность и наличие гальванической св зи цепи нагрузки с источником переменного напр жени во врем передачи зар да от цепочки делени напр жени к нагрузке через открытые ключи, а также по цеп м управлени управл емых ключей при питании схем управлени от источника входного сигнала.The disadvantages of the known device are its complexity and the presence of galvanic communication of the load circuit with an alternating voltage source during charge transfer from the voltage dividing chain to the load via public keys, as well as along the control circuits of the controlled keys when powering the control circuits from the source input signal.

Цель изобретени - упрощение и ослабление гальванической св зи между источником переменного напр жени и нагрузкой .The purpose of the invention is to simplify and weaken the galvanic connection between the alternating voltage source and the load.

Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь переменного напр жени в посто нное, содержащий цепочку делени напр жени , состо щую из двух неуправл емых вентилей, между анодом и катодом которых включен конденсатор, два управл емых ключа, каждый из которых подключен к одному из выходных выводов, второй конденсатор, включенный па| аллельно выходным выводам, и два входных вывода, введены дополнительный неуправл емый вентиль, стабилитрон, три резистора и два управл ющих оптронных ключа, при этом дополнительный неуправл емый вентиль катодом соединен с первым входным выводом, а анодом через один из резисторов подключен к аноду стабилитрона, соединенного через другой резистор с катодами излучающих диодов управл ющих оптронных ключей, аноды которых совместно с катодом стабилитрона подключены к второму входному выводу , соединенному с катодом неуправл емого вентил , анод другого неуправл емого вентил подключен к первому входному выводу , а его катод через третий резистор соединен с объединенными анодами светоприемных диодов управл ющих оптронных ключей, катоды которых соединены с входами управлени управл емых ключей, подключенных к выводам конденсатора цепочки делени напр жени .The goal is achieved by the fact that an alternating voltage converter into a constant voltage containing a voltage dividing chain consisting of two uncontrolled gates, between the anode and cathode of which a capacitor is turned on, two controllable keys, each of which is connected to one of the output pins, second capacitor, switched on | allele output pins, and two input pins, an additional uncontrolled valve, a zener diode, three resistors and two control optocouplers are inserted, the additional uncontrolled valve being connected to the first input terminal, and an anode through one of the resistors connected to the zener anode, connected through another resistor to the cathodes of the emitting diodes of control optocouplers, the anodes of which, together with the cathode of the Zener diode, are connected to the second input terminal connected to the cathode of the uncontrolled vent l, an uncontrolled anode of another valve connected to the first input terminal and its cathode via a third resistor connected to the anode of light receiving diodes combined actuating optocoupler keys, cathodes of which are connected to the control inputs of controlled switches being connected to the terminals of the capacitor voltage dividing chain.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого преобразовател .The drawing shows a schematic diagram of the proposed Converter.

Преобразователь содержит входные выводы 1 и 2, неуправл емые вентили 3 и 4, конденсаторы 5 и 6, нагрузку 7, управл емые ключи 8 и 9, резистор 10, управл ющие оптронные ключи 11 и 12 стабилитрон 13, резисторы 14 и 15 и дополнительный неуправл емый вентиль 16.The converter contains input pins 1 and 2, uncontrolled valves 3 and 4, capacitors 5 and 6, load 7, control switches 8 and 9, resistor 10, control optocouple switches 11 and 12 zener diodes 13, resistors 14 and 15 and additional control plug valve 16.

Применение дополнительного неуправл емого вентил , соединенного своим катодом с анодом одного из неуправл емых вентилей, и управл ющих оптронных ключей позвол ет производить передачу зар да от цепочки делени напр жени к нагрузке в течение отрицательного полупериода входного напр жени , при котором закрыты неуправл емые вентили, что обеспечивает гальваническую разв зку цепи нагрузки и источника входного напр жени . Параллельное соединение конденсаторов через управл емые ключи позвол ет упростить устройство.The use of an additional uncontrolled valve connected by its cathode to the anode of one of the uncontrolled valves and control optocouplers allows the transfer of charge from the voltage dividing chain to the load during the negative half-period of the input voltage at which the uncontrolled valves are closed, which provides galvanic isolation of the load circuit and the input voltage source. Parallel connection of capacitors via controlled keys allows to simplify the device.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подаче положительной полуволны переменного напр жени на входные выводы 1 и 2 через открытые неуправл емые вентили 3 и 4, конденсатор 5 цепочки делени напр жени зар жаетс до максимального значени входного напр жени . Во врем зар да конденсатора 5 цепочки делег ни напр жени нагрузка 7, совместно с вторым конденсатором 6, отключена от источника входного напр жени , так как управл емые вентили 8 и 9 закрыты, а ток в цепиWhen the positive half-wave of the alternating voltage is applied to the input pins 1 and 2 through the open uncontrolled gates 3 and 4, the capacitor 5 of the voltage dividing chain is charged to the maximum value of the input voltage. During the charging of the capacitor 5, the voltage transfer circuit of the load 7, together with the second capacitor 6, is disconnected from the input voltage source, since controlled valves 8 and 9 are closed and the current in the circuit

0 излучающих диодов управл ющих оптронных ключей 11 и 12 не протекает и отсутствует управл ющий потенциал на входах управлени управл емых ключей 8 и 9.The 0 emitting diodes of the control optocoupler keys 11 and 12 do not leak and there is no control potential at the control inputs of the control keys 8 and 9.

При изменении знака входного напр жени дополнительный неуправл емый вентиль 16 открываетс , начинает протекать ток в излучающих диодах оптронных управл ющих ключей 11 и 12, эти ключи открываютс и через токоограничивающий резистор 10 управл ющий потенциал подаетс на входыWhen the sign of the input voltage changes, the additional uncontrolled valve 16 opens, current in the emitting diodes of the optocoupling control switches 11 and 12 begins to flow, these keys open and the control potential is fed to the inputs through the current limiting resistor 10

0 управлени управл емых ключей 8 и 9. Зар д конденсатора 5 цепочки делени напр жени перераспредел етс между ним и вторым конденсатором 6. Конденсаторы 5 и 6 образуют цепочку делени напр жени с коэффициентом делени 0 control controlled keys 8 and 9. The charge of the capacitor 5 of the voltage dividing chain is redistributed between it and the second capacitor 6. The capacitors 5 and 6 form a voltage dividing chain with a division factor

UBX(Cs+CeVUBX (Cs + CeV

где UH - напр жение на нагрузке;where UH is the load voltage;

С5 - емкость конденсатора 5 цепочкиC5 - capacitor capacitance 5 chains

делени напр жени ;dividing voltage;

Сл - емкость второго конденсатора 6. Так как неуправл емые вентили 3 и 4 закрыты в течение всей отрицательной полуволны входного напр жени , цепь нагрузки отключена от источника входного напр жени .SL is the capacitance of the second capacitor 6. Since the uncontrolled valves 3 and 4 are closed during the entire negative half-wave of the input voltage, the load circuit is disconnected from the input voltage source.

При увеличении по абсолютной величине входного напр жени , на стабилитроне 13 за счет резистора 15, играющего роль балластного сопротивлени , поддерживаетс With an increase in the absolute value of the input voltage, the Zener diode 13 is supported by the resistor 15, which plays the role of a ballast resistance.

посто нное напр жение и через резистор 14 и излучающие диоды управл ющих оптронных ключей И и 12 протекает посто нный ток, не превышающий максимально допустимого и поддерживающий эти ключи в открытом состо ний, обеспечива подзар дa constant voltage and through the resistor 14 and the emitting diodes of the control optocouplers AND and 12 flows a constant current not exceeding the maximum allowable and maintaining these keys in the open state, providing a charge

второго конденсатора 6 т конденсатора 5 цепочки делени напр жени по мере разр да второго конденсатора 6. При подаче положительной полуволны входного напр the second capacitor 6 t of capacitor 5 of the voltage dividing chain as the second capacitor 6 discharges. When a positive half wave is applied, the input voltage

Claims

Claim

An AC to DC converter containing a voltage dividing circuit consisting of two uncontrolled gates, between which the capacitor is connected between the anode and cathode, two controlled switches, each of which

1> - Г ------------ connected to one of the output terminals, a second capacitor connected in parallel to the output terminals, and two input terminals, characterized in that in order to simplify and weaken the galvanic coupling between the source of the variable voltage and load, introduced an additional uncontrolled valve, a zener diode, three resistors and two control optocouplers, while an additional uncontrolled valve with a cathode connected to the first input terminal, and the anode through one of the resistors connected to the anode of the zener diode connected through without another resistor with the cathodes of the emitting diodes of the control optocouplers, the anodes of which, together with the cathode of the zener diode, are connected to the second input terminal connected to the cathode of the uncontrolled valve, the anode of the other uncontrolled valve is connected to the first input terminal, and its cathode is connected through the third resistor to the combined anodes of light-receiving diodes of control optocouplers, the cathodes of which are connected to the control inputs of controlled keys, connected to the terminals of the capacitor of the voltage dividing chain.