УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОРАДИОУСТРОЙСТВ

Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для питания электрорадиоустройств, линий связи и устройств автоматики.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство по патенту РФ №2108649 "Способ питания электротехнических устройств и устройство для его осуществления", которое содержит генератор переменного напряжения с регулируемой частотой, высокочастотный трансформаторный преобразователь, вторичная обмотка которого подключена к потребителю через приемное устройство, выполненное в виде мостового выпрямителя.
Недостатком этого устройства является повышенный уровень потерь электроэнергии из-за использования генератора переменного напряжения с регулируемой частотой. Кроме того, устройство достаточно сложное из-за использования в схемах высокочастотного трансформаторного преобразователя и генератора переменного напряжения с регулируемой частотой.
Технический результат предлагаемой полезной модели - уменьшение потерь электроэнергии в устройстве, увеличение его выходной мощности и упрощение устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве питания электрорадиоустройств, включающем генератор переменного напряжения и приемное устройство в виде выпрямительного моста, подключенное к потребителю, последовательно с потребителем включен конвертор (индуктивный дроссель), соединенный с выходом приемного устройства, а вход приемного устройства соединен с катушкой индуктивности с сердечником, которая другим концом соединена с конденсатором, образующим с катушкой индуктивности последовательный колебательный контур, соединенный с генератором переменного напряжения.
Уменьшение потерь электроэнергии происходит за счет исключения генератора переменного напряжения с регулируемой частотой, а включение электрического конвертора последовательно с потребителем позволяет увеличить выходную мощность устройства за счет увеличения тока, проходящего через потребитель без увеличения потребления тока из сети. Упрощение устройства обеспечивается за счет исключения из схемы высокочастотного трансформаторного преобразователя.
Сущность заявляемого устройства поясняется схемой устройства, приведенной на фиг.1, где 1 - генератор переменного напряжения, 2 - приемное устройство, 3 - мостовой выпрямитель, 4 - клемма потенциального провода генератора 1, 5 - клемма нулевого провода генератора 1, 6 - потребитель (лампа накаливания), 7 - конвертор, 8 - конденсатор, 9 - катушка индуктивности сердечником, 10, 11 - клеммы нагрузочной диагонали моста, 12, 13 - клеммы входной диагонали моста, 14 - клемма наружного вывода конвертора.
Генератор переменного напряжения 1, в качестве которого использовалась однофазная сеть электропитания, подключен к приемному устройству 2, выполненному в виде выпрямительного моста 3, входная диагональ которого подключена через конденсатор 8 и включенную последовательно с ним индуктивность 9 к генератору 1 с помощью клемм 4 и 5, а нагрузочная диагональ подключена к потребителю 6 и конвертору 7, соединенным также последовательно. При этом первый провод конденсатора 8 соединен с клеммой 4 генератора 1, а второй провод индуктивности 9 соединен с входной диагональю моста 3.
Устройство работает следующим образом. При подключении к генератору 1 через конденсатор 8 и индуктивность 9 выпрямительного моста 3 с потребителем 6 и конвертором 7 в нагрузочной диагонали, во входной цепи устройства возникает за счет колебательного контура 8-9, пропорционально его добротности, реактивный ток, который не потребляет энергию генератора 1 (Н.В.Зернов, В.Г.Карпов, Теория радиотехнических цепей. Энергия, 1972, с. 52, 57). На рабочей частоте генератора 1 на элементах контура 8-9 возникает повышенное (в несколько раз более 220 В) напряжение. В результате в нагрузочной диагонали моста 3 возникает мощный переходный процесс, потому что выпрямительный мост 3 по отношению к конвертору 7 в описываемом режиме работы фактически играет роль генератора сигналов с большой производной тока. На зажимах конвертора 7 периодически, при наибольших значениях производной тока, появляется значительная по величине ЭДС переходного процесса (переходный процесс зависит от величины производных, см. предыдущую ссылку, с.349, формула 8-3), которая создает в замкнутой цепи клемма 14 - потребитель 6 - клемма 10 - диоды - клемма 11 свободный ток переходного процесса. Ток переходного процесса тоже имеет реактивный характер и, следовательно, не потребляет энергию генератора 1. При выпрямлении реактивный ток приобретает активный характер (нет сдвига фаз межу током и напряжением). В результате в цепи потребителя 6 величина выпрямленного тока возрастает. Поэтому потребитель 6 расходует увеличенную мощность.
Таким образом, заявленное устройство питания работает в режиме с повышенной электрической мощностью на выходе.
Предлагаемое устройство может быть использовано:
- как универсальный сетевой энергосберегающий источник питания для электрорадиоустройств, линий связи и устройств автоматики;
- для создания работающего более длительное время бесперебойного источника электропитания;