SU892618A1 - Стабилизированный умножитель частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности, преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питани  током повышенной частоты.

Известно устройство дл  питани  током повышенной частоты с помощью преобразователей частоты - инверторов мостового типа til.

Недостатком этого устройства  вл етс  необходимость наличи  звена посто нного тока, двух тиристоров, блока управлени .

Известен также стабилизированный умножитель частоты содержащий трехстержневой магнитопровод с расположенными на нем двум  соединенными согласно последовательно первичными и вторичными обмотками, конденсатор, одна обкладка которого подключена к одному из входных выводов дл  подключени  однофазного источника питани , диод и фильтр, причем первичные обмотки расположены на одном

ИЗ крайних стержн х магнитопровода 2.

. Недостатками этого умножител  частоты  вл ютс  низкий КПД и недостаточный коэффициент умножени  частоты.

Цель изобретени  - увеличение коэффициента умножени  и повышени  КПД.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированном умножителе

10 частоты, содержащем трехстержневой магнитопровод с расположенными на нем двум , соединенными согласно последовательно первичными и вторичной обмотками , конденсатор, одна обкладка

Claims (2)

15 которого подключена к одному из входных выводов дл  подключени  однофазного источника питани , диод и фильтр, причем первичные обмотки расположены на одних из крайних стержн х магнито20 провода, вторична  обмотка снабжена двум  дополнительными отводами и выполнена в виде двух встречно последовательно соединенных секций, расположенных на других крайних стержн х и дополнительно введены обмотка подмагничивани  посто нным током, расположенна  на среднем стержне магнитопровода , две обмотки самоподмагничивани , соединенные последовательно и расположенные кажда  на одном из свободных стержней, два конденсатора , двухполупериодный выпр митель и переменный резистор, причем фильтр выполнен в виде одного из указанных дополнительных конденсаторов и переменного резистора, одни обкладки дополнительных конденсаторо объединены и их обща  точка подключена к точке соединени  одного конца обмотки подмагничивани  посто нным током со свободным концом одной из обмоток самоподмагничивани , между другими обкладками дополнительных конденсаторов включен диод в направлении , обратном направлению посто нной составл ющей потока первичных обмоток, другой конец обмотки подмагничивани  посто нным током сое динен с переменным резистором, подключенным другим концом к общей точке соединени  диода и дополнительног конденсатора фильтра, обща  точка со динени  диода и второго дополнительного конденсатора подключена к свободному концу другой обмотки самопод магничивани , а вход двухполупериодного выпр мител , к выходу которого подключена цепь первичных обмоток, включен между второй обкладкой основ ного конденсатора и другим входным выводом. Кроме того, стабилизированный умножитель частоты отличаетс  тем, что, с целью обеспечени  точной настройки, введен дополнительный переменный резистор, включенный парал/ .гльно обмотке подмагничивани  посто нным током, а также тем, что он выполнен на двух каскадах. На фиг. 1 представлена принципиальна  схема стабилизированного умножител  частоты; на фиг. 2 - вариан выполнени  умножител  частоты, в кот ром из первичных обмоток выполнена в виде двух согласно последо вательно соединенных секций, располо женных на разных стержн х и подключена к входным выводам через один диод, причем кажда  пара секций питаетс  напр жением сдвинутым относительно напр жени  питани  другой пар секций на 180 , 84 Леременный ток промышленной частоты , снимаемый с входных выводов 1 и 2 (фиг. 1) после конденсатора 3 включенного последовательно с сетью и при помощи диодов выпр мительного моста k преобразуетс  в однопол рные импульсы удвоенной частоты, которые поступают к двум последовательно и согласно соединенным обмоткам 5 и 6. Обмотки самоподмагничивани  7 и 3 размещены на крайних стержн х и соединены между собой последовательно и согласно и нагружены на конденсатор 9. Обмотка подмагничивани  10 размещена на среднем стержне и питаетс  от обмоток самоподмагничивани  через зентиль 11, переменный резистор 12, а конденсатор 13  вл етс  фильтром , причем вентиль включен так, что посто нна  составл юща  потока обмоток самоподмагничивани  полностью компенсирует посто нную составл ющую потока, образованную первичными обмотками . Выходна  (вторична ) обмотка состоит из двух обмоток И и 15, которые размещены на крайних стержн х и соединены между собой последовательно и встречно. Дл  точного подбора параметров может быть применен переменный резистор 16, шунтирующий обмотку 10. Дл  зажигани  газоразр дных ламп с подогревными электродами на крайних стержн х могут быть размещены обмотки дл  накала нитей катодов лампы 16 (фиг. 2) или от концевых выводов выходной обмотки сделаны отводы 17 и 18. Однако не исключена возможность дл  зажигани  ламп использовать стартер тлеющего разр да 19. Работа устройства происходит следующим образом. Протекание пульсирующего тока по первичным обмоткам создает в магнитопроводе два магнитных потока, посто нную и переменную составл ющую удвоенной частоты. Посто нна  составл юща  потока, создаваема  током первичных обмоток компенсируетс  потоком посто нной составл ющей тока обмоток самоподмагничивани  7 и 8. Одновременно выпр мленный диодом 11 и отфильтрованный конденсатором 13, а также регулируемый резистором 12 ток подмагничивает посредством обмотки 10 средний стержень магнитопровода, примем посто нный магнитный поток подмагничивани  среднего стержн  делитс  на две равные части. Одна часть 5 потока проходит через правый стержень и направлена по часовой стрелке а втора  часть потока - против часовой стрелки и проходит через левый стержень магнитопровода. Поэтому в один полупериод удвоенной частоты пе ременна  магнитодвижуща  сила (МДС) первичной обмотки и посто нна  МДС обмотки подмагничивани  суммиру сь, намагничивают правый стержень в одном направлении, в тот же полупериод (тот же момент времени) в левом стер не переменна  МДС и посто нна  МДС стрем тс  намагнитить левый стержень в противоположных направлени х. В другой полупериод удвоенной частоты переменного тока картина мен етс  и в правом стержне МДС вычитаютс , а в левом - складываютс . Наличие несимметрии в кривой намагничивани  дает возможным получить и выделить вторую гармонику от удвоенной частоты переменного тока по сравнению с входной частотой сети. Конкретное выполнение учетверител  частоты дл  питани  люминесцент ных ламп, и в общем случае дл  газоразр дных , показано на фиг. 2. Блок преобразовани  частоты на трехстержневом ферромагнитном элемен те совместно с конденсатором включен ном на входе представл ет собой одно временно учетверитель частоты и огра ничитель-балласт со стабилизацией то ка газоразр дной лампы. Эффект стабилизации достигаетс  за счет конден сатора включенного в первичную цепь преобразовател  частоты. Этот же кон денсатор одновременно исключает по в ление посто нной составл ющей тока в питающей цепи. Дл  зажигани  газоразр дных ламп с предварительным подогревом электро дов может быть использован обычный стартер тлеющего разр да или вз ты отводы от выходной обмотки дл  питани  нитей подогрева электродов (фиг. 2). Дл  получени  более повышенной частоты используютс  два каскада учет верителей частоты. В этом случае частота выходного напр жени  по сравнению с частотой тока сети увеличитс  в 16 раз и станет равной 800 Г,при этом используют всего лишь два ферромагнитных трехстержневых элемента. На фиг. 3 представлены временные диаграммы напр жений учетверител  частоты. На диаграмме За показано 6 пульсирующее напр жение удвоенной частоты, подаваемой на первичные обмотки преобразовател . На диаграмме 36 дана форма выходного напр жени  на одной любой выходной полуобмотке при отсутствии самоподмагничивани  и подмагничивани  емкостным и посто нным токами. Наличие только самоподмагничивани  емкостным током при тех же услови х улучшает форму выходного напр жени  (диаграмма Зв). При одновременном самоподмагничивании емкостным током и подмагничивании посто нным током напр жение на всей выходной обмотке показано на диаграмме 3г. Технико-экономическа  эффектив-. ность предлагаемого умножител  состоит в том, что светоотдача люминесцентной лампы при питании ее повышенной частотой по сравнению с промышленной увеличиваетс , снижаетс  стробоскопический эффект, пульсации светового потока уменьшаютс  и станов тс  неощутимыми, преобразователь частоты упрощаетс  и  вл етс  одновременно балластом и стабилизатором, поэтому предлагаемый умножитель частоты найдет широкое применение не .только в практике освещени , но и в других област х народного хоз йства . Формула изобретени  1. Стабилизированный умножитель частоты, содержащий трехстержневой агнитолровод с расположенными на нем двум  соединенными согласно последовательно первичными и вторичной обмотками, конденсатор, одна обкладка которого подключена к одному з входных выводов дл  подключени  днофазного источника питани , диод и фильтр, причем первичные обмотки расположены на одних из крайних стержн х магнитопровода, отличаюийс  тем, что, с целью увеличени  коэффициента умножени  и КПД, вторична  обмотка снабжена двум  дополнительными отводами и выполнена в виде двух встречно последовательно соединенных секций, расположенных на других крайних стержн х и дополнительно Обведены обмотка подмагнимивани  посто нным током, расположенна  на среднем стержне магнитопровода. дае обмотки самоподмагничивани , соединенные последовательно и расположенные кажда  на одном из свободных стержней, два конденсатора, двухполупериодный выпр митель и переменный резистор, причем фильтр выполнен в виде одного из указанных дополнительных конденсаторов и переменного резистора, одни обкладки дополнительных конденсаторов объединены и их обща  точка подключена к точке соединени  одного конца обмотки подмагничивани  посто нным током со свободным концом одной из обмоток самоподмагничивани , между другими обкладками дополнительных конденсаторов включен диод в направлении, обратном направлению посто нной составл ющей потока первичных обмоток, другой конец обмотки подмагничивани  посто нным током соедми н с переменным резистором , подкпниюнным другим концом к общей точке соединени  диода и дополнительного конденсатора фильтра, обща  точка соединени  диода и второго дополнительного конденсатора 2 8926 5 10 15 20 25 88 ключена к свободному концу другой обмотки самоподмагничивани , а вход двухполупериодного выпр мител , к выходу которого подключена цепь первичных обмоток, включен между второй обкладкой основного конденсатора и другим входным выводом. 2. Стабилизированный умножитель частоты по п. 1,отличающийс   тем, что, с целью обеспечени  точной настройки, введен дополнительный переменный резистор, включенный параллельно обмотке подмагничивани  посто нным током. 3- Стабилизированный умножитель частоты по п. 1 и2,отличающий с   тем, что выполнен на двух каскадах. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Фугенфаров М.И. Электрические схемы с газоразр дными лампами. М., Энерги , 197, с. 238, рис. 3-70.

2. Авторское свидетельство СССР № . кл. Н 02 М 5/16, 1973