ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Полезная модель относится к электротехнике и предназначена для использования в системах электроснабжения в качестве источника напряжения постоянного тока.
Известный источник напряжения постоянного тока (патент РФ №2198420, 2003 г.), содержит трансформатор с вращающимся магнитным полем, схему выпрямления, фильтр, систему стабилизации напряжения и узел коммутации, выполненный на транзисторах.
Недостатками источника являются низкая надежность работы узла коммутации и системы стабилизации напряжения.
Наиболее близким по техническому решению является источник напряжения постоянного тока по патенту РФ №2274891, 2006 г. содержащий управляющий дроссель, трансформатор с вращающимся магнитным полем, схему выпрямления, транзистор и систему управления.
Недостатком источника является относительно низкое качество выходного напряжения.
Техническим решением поставленной задачи является улучшение качества выходного напряжения источника постоянного тока.
Поставленная задача достигается тем, что источник напряжения постоянного тока содержащий управляющий дроссель, трансформатор с вращающимся магнитным полем, схему выпрямления, транзистор и систему управления, согласно изобретения содержит симметричные кратные числу три вторичных обмоток с общей начальной точкой, подключенной ко второму выводу источника, концы которых соединены через диоды в общую точку, которая является первым выводом источника напряжения постоянного тока, начало рабочей обмотки управляющего дросселя, соединено со вторым выводом источника питания переменного
тока, а ее конец соединен с концом первой первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем, начало которой соединено с первым выводом источника питания переменного тока, начало обмотки управления управляющего дросселя соединено со вторым выходом источника напряжения постоянного тока, а ее конец через коллекторно-эмитторный переход транзистора с первым выходом источника напряжения постоянного тока, конец первой первичной обмотки трансформатора с вращающимся магнитным полем соединен с концом второй первичной обмотки трансформатора, начало которой через фазосдвигающий конденсатор соединено с началом первой первичной обмотки трансформатора, причем система управления соединена с первым и вторым входами источника напряжения постоянного тока, с первым и вторым его выходами, а также с управляющими электродами транзистора.
Новизна технического решения заключается в том, что трансформатор с вращающимся магнитным полем содержит симметричные кратные числу три вторичные обмотки с общей начальной точкой блок диодов каждый из которых подключен к одному выводу обмотки, и из схемы источника исключен фильтр.
По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна аналогичная заявляемой совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню полезной модели.
На фиг.1 приведена функциональная схема источника напряжения постоянного тока, на фиг.2 - временные диаграммы, источника напряжения постоянного тока.
Источник напряжения постоянного тока содержит управляющий дроссель 1 с рабочей обмоткой 2 и обмоткой управления 3, трансформатор с вращающимся магнитным полем (ТВМП) 4, содержащий первичные обмотки 5 и 6, подключенные к фазосдвигающему конденсатору 7 и содержит симметричные кратные числу три вторичные обмотки с общей начальной точкой 8, концы которых соединены
через блок вентилей 9 в общую точку, транзистор 10 с коллекторно-эмитторным переходом включенным через обмотку управления к катодной группе блока вентилей и к общей начальной точке 8, а также к системе управления 11, соединенную с входными выводами источника питания переменного тока 12, 13 и с первым и вторым входами источника напряжения постоянного тока 14, 15. На фиг.1 показаны входные выводы 12 и 13 для подключения источника питания и выходные выводы 14 и 15 для подключения нагрузки.
вых
2
5
6
вых
вых
Источник напряжения постоянного тока работает следующим образом. Входное однофазное напряжение источника переменного тока U (фиг.2, а) через рабочую обмотку 2 управляющего дросселя 1 поступает на первичные обмотки 5 и 6 ТВМП 4. При протекании тока по рабочей обмотке 2 дросселя и первичным обмоткам 5 и 6 ТВМП на обмотках наводятся переменные ЭДС U, U и U (фиг.2, а). Кроме того при протекании тока в первичных обмотках 5, 6 и фазосдвигающем конденсаторе 7 в магнитопроводе ТВМП создается вращающееся магнитное поле, вызывающее действие переменной ЭДС во вторичных обмотках 8. К примеру, если ТВМП содержит шесть симметричных обмоток (сдвинутых друг относительно друга на угол 60°), то блок вентилей 9 будет содержать шесть диодов, которые преобразуют переменное напряжение в постоянное выходное U содержащее шесть пульсаций, за период изменения входного напряжения (фиг.2, б). Для повышения качества выходного напряжения U необходимо увеличить число симметричных вторичных обмоток ТВМП.
вых
2
При возникновении дестабилизирующих факторов на выходе источника напряжения постоянного тока система управления 11 изменяет время открытого состояния транзистора 10 таким образом, что выходное напряжение U остается неизменным. К примеру, если напряжение на выходе источника уменьшится, то система управления 11 увеличит время открытого состояния транзистора 10 это приведет к увеличению тока подмагничивания в обмотке управления 3 управляющего дросселя 1 и уменьшению сопротивления рабочей обмотки 2 и соответственно уменьшению падения напряжения на этой обмотке U (фиг.2, в). Поскольку
5
6
вых
рабочая обмотка 2 управляющего дросселя 1 включена последовательно с первичными обмотками ТВМП 4, то это приведет к увеличению напряжения на первичных обмотках трансформатора U и U (, (фиг.2, в), а значит увеличится напряжение U на выходе источника электроэнергии постоянного тока.
Использование в ТВМП симметричных кратные числу три вторичных обмоток с общей начальной точкой, блока диодов каждый из которых подключен к одному выводу вторичной обмотки и исключение из схемы выходного фильтра, выгодно отличает предлагаемый источник напряжения постоянного тока от известного, так как улучшается качество выходного напряжения источника.