Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение

Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОЬГЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 505I00

Союз Советских

Социалистических

Ресвублик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 22.11.73 (21) 1973620, 24-7 (51) М. Кл 2 Н 02М 5/42

Н 02М 3!315 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 03.05.76 (53) УДК 621.314.57 (088.8) но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Анисимов, Н. М. Тимченко и H. Н. Квасов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания систем автоматики и связи и может быть использовано для преобразования переменного напряжения промышленной сети низкой частоты в постоянное на- 5 пряжение.

Известные преобразователи напряжения данного класса содержат последовательно соединенные входной выпрямитель, инвертор повышенной частоты и выходной выпрямитель 10 со сглаживающим фильтром.

Пульсации напряжения низкой частоты в таких преобразователях сглаживаются фильтром Hd выходе преобразователя, имеющим большие габариты и массу. 15

Цель изобретения — снизить габариты и массу фильтра путем приближения формы выходного напряжения к прямоугольной, Это достигается выполнением выходного трансформатора с отводами первичной обмот- 20 ки, которые соединены с дополнительными ключами, управляемыми с выхода входного выпрямителя.

На фиг. 1 представлены схема предлагаемого преобразователя в транзисторном вариан- 25 те, где 1 — входной выпрямитель; 2 — выходной трансформатор; 3 — 8 — силовые транзисторы, работающие в режиме переключения;

9 — 14 — схемы совпадения; 15 — задающий генератор; 16 — схема синхронизации; 17 — 30 схема управления, представляющая собой кольцевой распределитель импульсов, количество тактов которого равно числу секций первичной обмотки силового трансформатора;

18 — широтно-импульсный модулятор; 19— выходной выпрямитель со сглаживающим фильтром; 20 — нагрузка; 21 †24 развязывающие диоды.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы работы основных узлов схемы, Здесь: а — форма напряжения на выходе выпрямителя 1; б — импульсы с задающего генератора 15; в — импульсы со схем совпадения 11 и 12; г — импульсы со схем совпадения 10 и

13; д — импульсы со схем совпадения 9 и 14;

e — форма напряжения на входе выходного сглаживающего фильтра 19.

Принцип работы схемы сводится к следующему.

При подключении преобразователя к сети схема управления 17 при помощи схемы 16 синхронизируется с частотой сстп и после прохождения сетевого напряжения через нуль разрешает сначала работу схем совпадения

11 и 12. Задающий генератор 15 непрерывно выдает импульсы с частотой, значительно превышающей частоту сети (несколько единиц или десятков килогерц). При этом к выходу выпрямителя оказываются сначала подключенными через транзисторы 5 и 6 части

505100

TI0pBI n1l1l Ix 06ivIoTo) транс< )о13 матoj) 3 2 с и3Нменьшим количеством витков. Период коммутирования транзисторор 5 и G определяется частотой генератора 1ф, а скважность этих импульсов — широтно-импульсным модулятором 18, в котором, происходит сравнение постоянного напряженная на нагрузке 20 с опорным напряженйем. Через промежуток времени, определяемый количеством отводов в первичной обмотке трансформатора 2 при

74 трех отводах этот промежуток составляет —, б) схема управления 17 открывает схемы совпадения 10 и 13 и разрешает работу транзисторов 4 и 7, а транзисторы 5 и 6 запираются.

Затем аналогичным образом подключаются полные тактовые обмотки через транзисторы

3 и 8. При совпадении синусоидального напряжения от амплитудного до нуля, включение транзисторов происходит в обратной последовательности. Во время следующей половины периода сетевого напряжения схема работает аналогичным образом.

Так как количество витков первичных обмоток меняется синхронно с величиной мгновенного значения напряжения сети, а количество витков выходной обмотки неизменно, то напряжение на выходе преобразователя оказывается практически постоянным с небольшим уровнем выходных пульсаций. Стабилизация постоянного напряжения на нагрузке

20 осуществляется изменением ширины им5 пульсов, снимаемых с широтно-импульсного модулятора 18, Развязывающие диоды 21—

24 служат для исключения инверсных токов через транзисторы.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение, со15 держащий соединенные последовательно входной выпрямитель, инвертор повышенной частоты с выходным трансформатором с основными ключевыми элементами, управляемыми от задающего генератора через широтно-им2() пульсный модулятор, и выходной выпрямитель со сглаживающим фильтром, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, первичная обмотка указанного трансформатора имеет отводы, соеди25 ненные с выходом входного выпрямителя через дополнительные ключевые элементы, цепи управления которых соединены с выходом схемы совпадения, один вход которой связан с выходом входного выпрямителя, а другой—

3 ) с выходом широтно-импульсного модулятора.

505100

Редактор И. Грузова

Корректор Л. Котова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Составителв В. Моин

Те.:ред М. Семенов

Заказ 838гб Изд. М 115! Тираж 882

Ц1-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раун»скан нао., д. 4 5

| (1