Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение выходного напряжения. Регулирование напряжения в устройстве осуществляется изменением состояния однотактных силовых ячеек (ОСК). Каждая из ОСК работает на частоте выше частоты сети, которая задается задающим генератором.ОСК работают в противофазе. В первую часть периода высокочастотный трансформатор одной из ОСК размагничивается, а к обмоткам высокочастотного трансформатора другой ОСК приложено рабочее напряжение. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51 4 Н 02 М 5/257 всг"."

13

E «t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 41 21 904/24-0 7 (22) 16.06.86 (46) 07.02.88. Бюл. 11« 5 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) А. В, Кобзев, В.С. Мишуров, Н.М.. Муэыченко.и В.Д. Семенов (53) 621.314.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1101988, кл. Н 02 M 3/335, 1984 °

Кобзев А.В. и др. Стабилизаторы переменного напряжения с высокочастотным непроводно-импульсным регулированием. — М.: Энергоатомиэдат, 1986, с. 20..ЯО» 1372539 А1 (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения — повышение надежности и уменьшение выходного напряжения. Регулирование напряжения в устройстве осуществляется изменением состояния однотактных силовых ячеек (ОСК) °

Каждая иэ ОСК работает на частоте выше частоты сети, которая зацае1ся задающим генератором.ОСК работают в противофазе. В первую часть периода высокочастотный трансформатор одной из ОСК размагничивается, а к обмоткам высокочастотного трансформатора другой ОСК приложено рабочее напряжение. 2 s.п. ф-лы, 5 ил.

1372539

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры средств связи.

Цель изобретения — повышение надежности и уменьшение искажений выходного напряжения.

На фиг.. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 пример выполнения распределителя импульсов; на фиг. 3 — функциональная схема силовой части устройства, выполненного по вольтодобавочной структуре; на фиг. 4,5 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит входной 1 и выходной 2 фильтры, две однотактные силовые ячейки 3 и

4 и блок 5 управления. Каждая однотактная силовая ячейка 3 включает узел 6 размагничивания, выполненный, например, на симметричном ограничителе напряжения и подключенный параллельно первичной обмотке 7 высокочастотного трансформатора 8,и ключи

9 — 11 переменного тока, полностью управляемые. Первичная обмотка 7 высокочастотного трансформатора 8 соединена последовательно с ключом 9 и подключена к выводам 12 и 13 входного фильтра 1. Средняя точка вторичной обмотки 14 соединена с выводом 15 выходного фильтра 2, а ее крайние выводы через ключи 10 и 11 подключены к выводу 16 выходного фильтра 2, соединенного с нагрузкой 17.

Блок 5 управления включает за— дающий генератор 18, Т-триггер 19, первый 20, второй 21 и третий 22 распределители импульсов, генератор

23 пилообразного напряжения, амплитудный детектор 24, вычитатель 25, выполненный на операционном усилителе, два компаратора 26 и 27 и логический элемент 2И-HE 28. Выход задающего генератора 18 соединен с входами Т вЂ тригге 19 и генератора

23 пилообразного напряжения, к выходу которого подключены первые входы компараторов 26 и 27 и выход амплитудного детектора 24. Выход амплитудного детектора 24 соединен с инвертирующим входом вычитателя 25, прямой вход которого объединен с вторым входом компаратора 26 и образует вход 29 для подключения сигнала уп5

55 равления сигнала. Выход вычитателя

25 связан с вторым входом компаратора 27, Выход компаратора соединен с информационным входом 30 второго распределителя 21 и одним иэ входов логического элемента 2И вЂ” НЕ 28, другой вход которого подключен к выходу компаратора 26, связанному с информационным входом 30 первого распределителя 20. А выход элемента 2И-НЕ 28 соединен с информационным входом

30 третьего распределителя 22. Первые синхронизирующие входы 31 распределителей 20 — 22 импульсов подключены к прямому выходу Т-триггера 19, а их вторые синхронизирующие входы

32 — к инверсному выходу Т-триггера 19.

Управляющие входы ключей 9 подключены к парафазным выходам 33 и 34 соответственно третьего распределителя 22 импульсов, а управляющие входы ключей 10 и 11 соединены с парафазными выходами 33 и 34 второго

21 и первого 20 распределителей соответственно.

Распределитель 20 импульсов (фиг.

2) содержит два элемента 2И 35 и 36.

Одни из выходов элемента 2И 35 и 36 объединены и образуют информационный вход 30 распределителя 20, второй вхоД элемента 2И 35 образует первый синхронизирующий вход 31 распределителя 20, а второй вход элемента 2И

36 — второй синхронизирующий вход 32.

При этом выходы элементов являются парафазными выходами 33 и 34 распределителя 20 импульсов.

Для получения вольтодобавочной структуры средние точки вторичных обмоток 14 высокочастотных трансформаторов 8 (фиг, 3) подключены к выводу 12 входного фильтра 1, а крайние выходы обмоток 14 соответственно через ключи 10, 11 вторичных комму— таторов — к зажиму 15 выходного фильтра 2. Выводы 13 и 16 вхсдного

1 и выходного 2 фильтров объединены.

Распределители 20 — 2 импульсов осуществляют передачу сигналов, поступающих на информационнь е входы 30, на управляющие входы ключей в соответствии с поступающими на первые

31 и вторые 32 синхроннзируюьие входы напряжения 43 и 44 (фнг. 4) с вы— ходов Т вЂ тригге 19. При этом с выходов 33 распределителей 20- импульсные последовательности 45-4l

1372539 поступают на управляющие входы ключей 9-11 однотактной силовой ячейки

3, а с выходов 34 напряжения 48-50— на управляющие входы ключей 9-11

5 однотактной силовой ячейки. Таким образом, напряжения с выходов компараторов 26 и 27 и элемента 2И-НГ 28 передаются через распределители

20-22 импульсов на одном такте задающего генератора 18 на управляющие входы ключей 9-11 однотактной силовой ячейки 3, а на другом такте— на управляющие входы ключей 9-11 однотактной силовой ячейки 4. !5

В момент времени t, в соответствии с импульсом импульсной после— довательности 47 замкнут ключ 9 однотактной силовой ячейки 3 и напряжение питающей сети 51 (фиг. 5) прикла-2р дывается к первичной обмотке 7. Напряжения 52 вторичной обмотки 14 через замкнутый ключ 10 прикладывается к выходному фильтру 2 и нагрузке 17. На интервале времени с - 25 (фиг. 4, следующий такт) все ключи однотактной силовой ячейки 3 разомкнуты. Высокочастотный трансформатор

8 размагничивается током, протекающим по цепи первичная обмотка 7 — 30 узел 6 размагничивания, номинальное напряжение которого выше максималь— ного амплитудного значения напряжения питающей сети. В момент времени замкнуты ключи 10 и 11 однотактной силовой ячейки 4, а ключ 9 разомкнут в соответствии с сигналами на их управляющих входах. Высокочастотный трансформатор 8 однотактной силовой ячейки 4 закррочен.На- 40 пряжение 53 на его вторичной обмотке равно нулю. На интервале включается ключ 9, а ключ 11 выключается. Первичная обмотка 7 однотактной силовой ячейки 4 подключается к 45 питающей сети, и напряжение 53 вторичной обмотки 14 через замкнутый ключ 10 поступает на выходной фильтр

2 и нагрузку 17. В следующем такте высокочастотный трансформатор 8 однотактной силовой ячейки 2 размагничивается,а работает однотактная силовая ячейка 1. На интервале времени t4 одновременно замкнуты ключи

9 и ll однотактной силовой ячейки 3, 55 и напряжение 52 вторичной обмотки 14 высокочастотного трансформатора 8 прикладывается к выходному фильтру через ключ 11 в полярности, противоположной напряжению 51 питающей сети, тем самым осуществляется реверс напряжения 54 на входе выходного фильтра 2 и выходного напряжения 55 относительно напряжения 51 питающей сети. В следующем такте промежуточной частоты аналогично работает одно— тактная силовая ячейка 4.

Силовая цепь устройства (фиг. 3), выполненная по вольтодобавочной схеме, работает аналогично (фиг. 2).

Величина напряжения 56 на его выходном фильтре определяется алгебраической суммой напряжения 51 питающей сети и напряжения вторичной обмотки 14, подключаемой к выходному фильтру ключами 10 и 11. На нагрузке

17 действует напряжение 57.

Формулаизобретения

1. Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий входной и выходной фильтры, первую однотактную силовую ячейку, содержащую высокочастотный трансформатор, первичная обмотка которого через первый ключ подключена к вход.— ному фильтру, вторичная обмотка высокочастотного трансформатора выполнена со средней точкой, а крайние выводы вторичной обмотки объединены через второй и третий ключи, общая точка которых и средняя точка вторичной обмотки формируют выходные выводы однотактной силовой ячейки, кроме того, блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор и фаэосдвигающий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и умень— шения искажений выходного напряжения, введена вторая однотактная силовая ячейка, выполненная аналогично первой, выходные выводы которой включены параллельно выходным выводам первой силовой однотактной ячейки, в блок управления введены Т -триггер, амплитудный детектор, первый компаратор, вычитатель, элемент 2И-НЕ и три распределителя тмпульсов, фаэосдвигающий блок выполнен в виде последовательно соединенных генератора пилообразного напряжения и первого входа второго компаратора, второй вход которого соединен с выводом для подключения сигнала управления и с прямым входом вычитателя, иннерти1 372539

15

20 рующий вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения и с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен, с выходом вычитателя, выходы компараторов соединены соответственно с информационными входами первого и второго распределителей импульсов и входами элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу третьеro распределителя импульсов, причем первые синхрониэирующие входы распределителей соединены с прямым выходом Т-триггера, соединенного входом с задающим генератором, а вторые синхронизирующие входы распределителей — с инверсным выходом Ттриггера, при этом управляющие входы первых ключей соединены с парафаэными выходами третьего распределителя, управляющие входы вторых и третьих ключей соединены соответственно с парафаэиыми выходами первого и второго распределителей, введенные узлы размагничивания включены параллельно первичным обмоткам трансформаторов, кроме того, выходные выводы однотактных силовых ячеек соединены с выходным фильтром или формируют последовательную замкнутую цепь с входным и выходным фильтром.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что узел размагничивания выполнен в виде симметричного ограничителя напряжения.

3. Преобразователь по п. I о т л и ч а ю шийся тем, что распределитель импульсов содержит два элемента 2И, первые входы которых объединены и образуют информационный вход распределителя, другие входы образуют соответственно первый и второй синхрониэирующие входы, выходы— парафаэные выходы распределителя.

1372539

1372539

Составитель И. Головинова

Техред А.Кравчук Корректор М. Пожо

Редактор С. Пекарь

Заказ 496/52 Тирах 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4