Стабилизированный преобразователь
Патент 792238
Авторы
Стабилизированный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
СЕЮЗ СО4ЕтСННх
СОци4лнстнческнх
Реслублнн
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ о»792238.
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 230179 (21) 2716560/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 3012.80. Бюллетень № 48 (51)М. Кл.
G 05 F 1/44
H 02 M 7/515
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 6 21 . 31 6 . .722.1(088.8) Дата опубликования описания 3012В0 (72) Авторы изобретения
В, . И, Авдэейко и A. М. Сутормин
Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54} СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания злектромеханических устройств.
Известен трехфазный стабилизированный преобразователь, в котором питание трехфазного инвертора осуществляется непосредственно с выхода ключевого стабилизатора (11 .
Использование ключевого регулятора, ключи которого коммутируют полный ток нагрузки, приводит к увеличению динамических потерь, а также к образованию нул вых пауз на каждой ступени выходного напряжения, что значительно увеличивает значение коэффициента искажения синусоидальности в процессе регулирования. Изменение щирины импульсов только по одному иэ фронтов приводит к иэмененгно фазы выходного напряжения преобразователя.
Наиболее близким по технической сущности является трехфазный стабилизированный преобразователь, содержащий а-фазный инвертор, вход которого через выходнбй выпрямитель однофазного мостового инвертора вольтодобавки соединен с входными выводами, выход — с выходными выводами, систему управления m-фазным инвертором, выполненную на кольцевой пересчетной
° схеме, выходы которой соединены с управляющими входами m-фазного инвертора, вход — с одним выходом задающего генератора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, два усилителя мощности, вйхрды которых соединены с управляющими входами инвертора вольтодобавки t2) .
Целью изобретения является стаби лизация фазы выходного напряжения.
15 Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь, содержащий m-фазный инвертор, вход которого через выходной выпрямитель однофаэного мостового инвер20 тора вольтодобавки соединен с входны- ми выводами, выход — с выходными выводами, систему управления m-фазным инвертором, выполненную на кольцевой пересчетной схеме, выходы которой
25 соединены с управляющими входами
m-фаэного инвертора, вход — с одним выходом задающего генератора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, два усили39 теля мощности, выходы которых соеди792238 иены с управляющими входами инвертора вольтодобавки, введены Формирователь треугольного напряжения, узел сравнения, I- К- и О-триггеры, причем другой выход зацающего генератора через формирователь треугольного напряжения соединен с одним входом узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока обратной связи, выход узла сравнения соединен с входами I- К- и 0-триггеров, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих усилителей мощности.
На фиг. 1 представлена блок-схема стабилизированйого преобразователя, выполненного согласно изобретению; 35 на Фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие формирование выходного ,напряжения.
Стабилизированный пресбразователь содержит задающий генератор 1, один выход которого подключен к схеме 2 управления и>-фаэным инвертором 3, выходные обмотки которого соединены последовательно, другой. выход задающего генератора через формирователь 25
4 треугольного напряжения соединены с одним входом узла 5 сравнения. Выход узла 5 сравнения аодключеи к вхо-j дам I-К-триггера б и 0-триггера 7, выходом соединенных чеРез усилители 3Q
8, 9 мощности с управляющими входами транзисторов 10, 11 и 12, 13 мостово.го инвертора 14.
Выходные обмотки 15 и 16 мостового инвертора 14 и диоды 17, 18 образуют выпрямитель 19 и включены в цепь питания инвертора 3. K другому входу узла 5 сравнения подключен выход блока 20 обратнОй связи.
Для первоначальной установки триггеров 6 и 7 и схемы 2 управления ис- 4О пользуется узел 21 синхронизации.
Преобразователь работает следующим образом.
В момент подачи напряжения питания возбуждается задающий генератор 1 и 45 на его выходах появляются импульсы
22 длительностью 180 зл. градусов.
Одновременно схема синхронизации устанавливает триггеры б, 7 и схему 2 управления в положение, показанное 5ц на Фиг. 2. Сигнал с одного выхода задающего генератора 1 производит переключение в схеме 2 управления по заданному закону и тем самым осуществляет коммутацию ключей m-фазного инвертора 3. По силовой цепи: клемма
"плюс" источника питания, через об-мотки 15, 16 и диоды 17, 18, инвертор 3, клемму "минус" источника питания, начинает протекать ток. На выходных обмотках инвертора 3 пояс- 60 няется напряжение, величина которого формируется только нерегулируемым источником питания. На выходе блока
20 обратной связи появляется постоянное напряжение 23, величина которого 65 пропорциональна величине выходного напряжения .преобразователя. С друго-, го выхода задающего генератора 1 на вход формирователя 4 треугольного напряжения поступают импульсы 22. В узле 5 происходит сравнение уровней напряжения 23 блока 20 обратной связи и треугольного напряжения 24 и на выходе угла 5 Формируется напряжение 25. В момент времени 0- „триггеры б, 7 были установлены таким образом, что на выходе усилителей 8, 9 мощности были напряжения 26, 27, поддерживающие открытыми транзисторы
11 и 13 и закрытыми транзисторы 10 и
12. Go первичной обмотке инвертора 14 трансформатора ток не протекает. В момент t когда напряжение 24 становится больше напряжения 23, происходит переключение 1-К-триггера б, на выходе усилителя 8 мощности, формируются сигналы 25, открывающие транзистор 10 и запирающие транзистор 11.
По цепи: "плюс" источника питания, транзистор 10, первичная обмотка выходного трансформатора инвертора 14, транзистор 13 и "минус" источника, начинает протекать ток. Напряжение
28 питания m-фазного инвертора становится равным сумме напряжения 28 питания и напряжения 29 обмотки 15.
Диод 17 начинает проводить ток, а диод 18 закрывается. В момент с напряжение 23 становится равным напряжению 24, и по заднему фронту сигнала 25 узла 5 сравнения происходит переключение триггера 7 (напряжение 28). Ранее открытый транзистор 13 закрывается, а транзистор 12 открывается. На обмотках 15 и 16 напряжение отсутствует, и напряжение 28 питания m-фазного инвертора 3 становится равным напряжению источника питания. При формировании на выходе задающего генератора 1 нового импульса в момент времени с происходит пере3 ключение кольцевой пересчетной схемы и переключение одной из фаз инвертора 3. На выходах инвертора 3 формируются напряжения 30, при суммировании которых образуется выходное наПряжение 31 преобразователя.
Дальнейшая работа преобразователя происходит аналогично рассмотренной в данном проме>кутке времени. Ширина вольтодобавочного напряжения 29 изменяется симметрично относительно центра каждой ступени выходного напряжения 31- Этим обеспечивается . стабильность фазы выходного напряжения в процессе регулирования.
Снижение амплитуд низших иэ высших гармоник может быть достйгнуто за счет увеличения количества импульсов, приходящихся на одну ступень выходного напряже,.ия преобразователя..
Формула изобретения
Стабилизированный преобразователь, содержащий е-фаэный инвертор, вход
7922З8 которого через выходной выпрямитель однофазного мостового инвертора вольтодобавки соединен с входными выводами, выход — с выходными выводами, систему управления m-фазным инвертором, выполненную на кольцевой пересчетной схеме, выходы которой соединены с управляющими входами m-фазного инвертора, вход — с одним выходом задающего генератора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, два усилителя мощности, выходы которых соединены с управляющими входами инвертора вольтодобавки, отличающийся тем, что, с целью стабилизации фазы выходного напряжения, в него введены формирователь треугольного напряжения, узел сравнения, I-К- и О-триггеры, причем другой выход задающего генератора через формирователь треугольного напряжения соединен с одним входом узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока обратной связи, выход узла сравнения соединен с входами 1-К- и О-триггеров, выходы которых подключены к управляющим . входам соответствующих усилителей мощности
Источники информации, 1О принятые во внимание йри экспертизе
1. "Проектирование статических преобразователей". Под Ред.. Голубева В. П., "Энергия", 1974, рис.4-21, с.205-206.
15 2. "Проектирование статических преобразователей". Под ред. Голубева В. П. "Энергия", 1974, с.206-207, рис. 4-23.
792238
Риг.2
Составитель A. Колоколкин
Редактор т. Морозова техред т,маточка корректор А.;Гриценко
Заказ 9433/48, Тираж 956 Подаисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал. ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4