Способ преобразования переменного напряжения в переменное

Авторы патента:

G05F1/12 - в которых величиной, регулируемой оконечным управляющим устройством, является переменный ток (G05F 1/625 имеет преимущество)

ОЙ ИСАНИЕ

Й ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИ7ВЛЬСТВМ

Союз Советсннн

Соцналнстнческнн респубпни («)521638 (Н) Дополнительное к авт. свил-sy(5!) М. Кл.н . Н 02.М .5/20

Н .02 P 13/16, С 05 Р 1/12 (22) Заявлеио 16,01,73 (21) 1 870785/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано:15.07.76Вюллетень Мн 26

Гасударстненный номнтет

Саавта Иннлетроа СССР на долам нзобретннлй н нткрытнй (53) УДК 621.314 . 27 (088;8) 3 (46) Дата опубликования описания 20.09.76 A. В, Кобзев и А. В. Гараскин (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ

Известны способы управления преобразователями переменного напряжения.в цеременное, при которых обеспечивают постоянство вольт-секундных (или ампер-секундных) площадей преобразованного напря жения (тока) за счет фазового управлетптя ключевыми элементами или эа счет введения управляемой .паузы между ттолуволнами этого напряжения 11, 2 .

Однако известные способы управления lo преобразователями переменного напряжения со звеном высокой частоты, в которых нап;ряжение сети преобразуют с помощью модулятора в высокочастотное напряжение, а ..затем трансформируют его и возвращают тб . с помощью синхронно переключаемых ключей демодулятора к напряжению исходной . частоты, не позволяют повысить КПД зтреобраэователя без1ухудшения его массо-габаритных показателей. Описываемый способ . 2е отличается от известных тем, что в преобразователях переменного напряжения со .звеном высокой частоты постояжтво вольъ-. секундных плошадей полуволн вьтсокочастотного напряжения обеспечивают путем иэ- Я

2 менения частоты переключения ключевых элементов модулятора и, соответственно

1 демодулятора.

-Это позволяет улучшить КПД преобразователя беэ ухудшения его массо-габарит+ ных показателей. .При синусоидальном напряжении момен( ты переключения задают в соответствии. с выражением: .

aLj,. CLf ссо5. ( где а(. -,угол переключения, отсчитываемый от начала полупернода напряжения пи»

)о тающей сети; .. В;. О, 1, 2, 3 ..., тт - номер момента переключения;.

A - количество полуволн высокочас тотного напряжения на полупериоде напряжения питающей сети.

На фиг. 1 представлена принципиальная структурная схема преобразователя, реа-. лизуюшего описываемый способ; на фиг. 2 (о.,о, о ) вЂ” временные диаграммы, поясняющие сущность способа.

Преобразователь содержит модулятор в виде полностью управляемого двухцепввого

521639

3 ключа 1, преобразующего низкочастотное напряжение сети U (фиг. 20) в высокоеj .частотное напряжение (фиг. 2 b Ь ), высокочастотный трансформатор напряжения

2 и демодулятор на базе аналогичного ключа 3 преобразующий высокочастотное нап- ряженно в вынонное ненрнженне Бвн; (фнг. 24( частоты сети другого-уровня. Модулятор .и демодулятор в принципе могут быть выполнены и по мостовой схеме. Тогда необходимость в средних точках) в обмотках трансформатора отп чдает.

В отличие от известного способа, описываемый способ преобра:.ования предлагает при сшу соидальной форме напряжения сетя ключи 1 и 3 преобразователя переключать не через равные интервалы времени, а по закону (фиг. 2ф

1-8; tt - количество полуволн высокочастотного напряжения на полупериоде напряжения питающей сети. .

Такой закон обеспечивает равенство вольт-секуццных площадей по полупернодам высокочастотного напряжения.., Для исключения постоянной составляю- щей потока в магнитопроводе трансформатора необхоДнмо, чтобы сумма. вольт-секундных плошадей за полупериод питаюшегс напряжения равнялась нулю. Это обеспечивается при целом и четном и

Описываемый способ обеспечивает одинаковую загрузку трансформатора во все полупериоды высокочастотного нагряжения, и уменьшение числа переключений ключейр что приводит к снижению динамических потерь.в ключевых элементах и соответственно к повышению КПД. Например, в транзистооном варианте преобразователя щщ. частоте сети 50 гц и Я 0 динамические потери снижаются на 3(_#_6, а КПП преобразователя улучшается на 3,5%.

Формула изoáретения

1. Способ преобразования переменного напряжения в переменное путем обеспечеI иия постоянства вольт-секундных площадей йолуволн в преобразуемом посредством клю. чевых элементов модулятора высокочастотном напряжении, питающем первичные об.. мотки трансформатора, с последующим синхронным переключением ключевых элементов демоДулятора, подключенных ко вторичюам обмоткам этого трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД преобразователя, для обеспечения постоянства вольт-секундных площадей изменяют частоту переключения укаэанных ключевых элементов.

2. Способ по п. 1 о т л и ч: а ю щ и йс я тем, что при синусондальном питающем

Ж напряжении моменты переключения задают в соответствии с выражением:

4g а2 сco5 (1- вЂ” )

RR где а .к - угол переключения, отсчитываемый от начала полупериода напряжения пи« тающей сети;

Ь = О, 1, 2, 3... и - номер момента пе -реключения;

tt -. количество полуволн высокочастот»

36 ного напряжения на полупериоде нацряжениФ питающей сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.,Патент США ¹ 3487289, кл HO2tn5/16, 1969. 2. Патент США № 3517300 кл. H02 п3 5/16, 1970 . цНИИПИ Заказ 4313/518 Arp 882

Филиал ППП Патент, v. Ужгород, ул. Проектная, 4