Преобразователь постоянного напря-жения b квазисинусоидальноепеременное

Преобразователь постоянного напря-жения b квазисинусоидальноепеременное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (ц)824387 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.05.78 (21) 2615387/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.а

Н 02 M 7/537

Гееуднрстееннмй кемнтет

СССР (53) УДК 621.314..572 (088.8) Опубликовано 23.04.8f Бюллетень № 15 по делам нзебретеннй н етнрмтнй

Дата опубликования описания 28.04.81

В. И. Сенько, В. М. Скобченко и Ю. П. Бол ф, (,. 1

1 (72) Авторы изофретения

Киевский ордена Ленина политехнический инс им. 50-летия Великой Октябрьской социалисти революции (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в частотнорегулируемом электроприводе и системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны преобразователи с квазисинусоидальным выходным напряжением, выполненные в виде инверторных ячеек, нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора.

Наиболее близкий предлагаемому преобразователь содержит N инверторных ячеек выполненных по схеме однофазного инвертора в виде двух стоек силовых ключей и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, вы- ходы которого соединены с управляющими входами оконечных ус.делителей мощности, 2N из которых связаны со стойками силовых ключей инверторных ячеек, а один — с силовыми ключами демодулятора. Источник постоянного напряжения подключен к инверторным ячейкам (1).

В известном преобразователе с квазисинусоидальным выходным напряжением формирование выходного напряжения осуществляется на основе метода биений (2).

Два высокочастотных канала блока управления обеспечивают формирование двух напряжений частот f и f . Алгебраическое суммирование этих напряжений с помощью последовательно соединенных выходных обмоток трансформаторов дает напряжение, которое демодулируется демодулятором. Выходное напряжение демодулятора представляет собой выходное напряжение преобразователяя.

Недостатком такого преобразователя яв1Ы ляется сложность блока управления, связанная с необходимостью формирования сигнала управления демодулятором, представляющего собой напряжение типа меандр с частотой

1с = 1/2 (ft + 1*)

2о где f, и 1 — частоты управления силовыми ключами инверторных ячЕек, причем фаза этого сигнала должна совпадать с фазой несущей частоты входного напряжения демодулятора, что приводит к значительным

824387 трудностям при схемотехнической реализации.

Цель изобретения — упрощение схемы блока управления преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразЬвателе с квазисинусоидальным выходным напряжением, содержащем N инверторных ячеек, выполненных по схеме однофазного инвертора на силовых ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора, 10 выход которого образует общий выход преобразователя, блок управления выполнен в виде последовательно соединенных между собой задающего генератора, делителя частоты, 2N-канального распределителя импульсов, 2N-интеграторов, 2N-канальной схемы

15 сравнения и 2N-канального модулятора, а также дополнительно снабжен генератором напряжения несущей частоты, который связан с управляемым генератором пилообраз20

25 ного напряжения, выходом подключенного к общему входу 2N-канальной схемы сравнения, и с триггером, выход которого соединен с общим входом 2Н-канального модулятора, причем выходы 2N-канального модулятора и выход триггера образуют общий выход блока управления. При этом в качестве генератора напряжения несущей частоты может использоваться один из выходов делителя частоты.

На фиг. 1 и 2 представлены соответственно структурная схема и диаграммы; на фиг. 3 и 4 — соответственно пример конкретной реализации и диаграммы, поясняющие принцип работы модулятора.

Преобразователь на фиг. 1 содержит 111 инверторных ячеек 1, выполнаиных по схеме однофазного инвертора в виде первой 2 и второй 3 стоек силовых ключей 4 и нагруженных на трансформаторы 5, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены в точках 6 и 7 ко входу демодулятора 8, выход которого в точках 9 и 10 образует общий выход преобразователя, а также блок управления 11, выполненный в виде последовательно соединенных между собой задающего генератора 12, делителя частоты 13, 2N-канального распределителя импульсов 14, 2N-интеграторов 15, 2N-канальной схемы сравнения 16 и 2N-канального модулятора 17. Генератор напряжения несущей частоты 18 связан с управляемым генератором пилообразного напряжения 19, выход которого подключен к общему входу

20 2N-канальной схемы сравнения 16, и с триггером 21, выход которого соединен с общим входом 22 2N-канального модулятора 17 и с управляющим входом оконечного усилителя мощности 23. Выходы 2N-канального модулятора 17 связаны с управляющими входами 2N оконечных усилителей мощности 24, подключенных к первой 2 и второй 3 стойкам силовых ключей 4, а выход

4S

5$ 1 оконечного усилителя мощности 23 связан с силовыми ключами модулятора 8. Источник постоянного напряжения 25 соединен с инверторными ячейками 1 в точках 26 и 27.

Принцип работы преобразователя поясняют диаграммы на фиг. 2.

В результате деления выходного напряжения 28 задающего генератора 12 делителем 13,и последующего распределения 2Nканальным распределителем импульсов 14 формируются последовательности напряжений 29 — 32, поступающие с выходов 2Nканального распределителя импупьсов на входы 2N интеграторов 15. С выхода генератора напряжения несущей частоты 18 импульсное напряжение 33 поступает на вход управляемого генератора пилообразного напряжения 19 и на вход триггера 21. Выходное напряжение 34 управляемого генератора пилообразного напряжения 19 поступает на общий вход 2N-канальной схемы сравнения

16, где сравнивается с выходными напряжениями 35 — 38 2N интеграторов 15. В результате на выходах 2N-канальной схемы сравнения 16 формируются соответственно напряжения 39 — 42, которые.в 2N-канальном модуляторе 17 модулируются напряжением

43, поступающим на его общий вход 22 с выхода триггера 21. С выходов 2 канального модулятора 17 промодулированные напряжения 44 — 47 поступают на управляющие входы 2N оконечных усилителей мощности 24, подключенных к первым 2 и вторым 3 стойкам силовых ключей 4 инверторных ячеек 1. В результате на выходных обмотках трансформаторов 5 инверторных ячеек 1 формируются напряжения 48 и 49, алгебраическое суммирование которых с помощью последовательно соединенных выходных обмоток трансформаторов 5 приводит к формированию напряжения 50, поступающего в точках 6 и 7 на вход демодулятора 8.

Работой ключей демодулятора 8 управляет оконечный усилитель мощности 23, на управляющий вход которого с выхода триггера 21 поступает напряжение 43.

На выходе демодулятора 8 в точках 9 и 10 формируется выходное квазисинусоидальное напряжение 51 преобразователя.

Пример реализации модулятора на логических элементах И вЂ” НЕ приведен на фиг. 3, а на фиг. 4 показаны диаграммы, поясняющие принцип его работы. Точкам 52 — 56 соответствуют диаграммы 57 — 61, Выполнение блока управления преобразователя с квазисинусоидальным выходным напряжением по предложенной схеме позволяет значительно упростить систему управления преобразователя, так как отпадает необходимость формирования управляющего напряжения демодулятора 1 <из двух напряжений разных частот f„= 1/2 (f1 + fq) и последующей синхронизации его с несущей частотой входного напряжения демодулятора. Управляющее напряжение демоду824387 лятора формируется непосредственно генератором напряжения несущей частоты, в качестве которого может быть использован один из выходов делителя частоты. При этом форма выходного амплитудно-широтно-импульсно модулированного напряжения полностью соответствует выходному напряжению, формируемому в известном преобразователе.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряже иия в квазисинусоидальное переменное,содержащий N инверторных ячеек, выполненных по схеме однофазного инвертора на силовых 15 ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные об- мотки которых подключены ко входу демодуля-, тора, выход- которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, выходами соединенный с управляющими входами оконечных усилителей мощности, 2N из которых связаны с силовыми ключами инверторных ячеек, а один — с силовыми ключами демодулятора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, блок управления выполнен в виде последовательно соединенных между собой задающего генератора, делителя частоты, 2Х-канального расяределителя импульсов, 2N интеграторов, 2N-канальной схемы сравнения и 2N-канального модулятора, а также дополнительно снабжен генератором напряжения несущей частоты, который связан с управляемым генератором пилообразного напряжения, выходом подключенного к общему входу 2N-канальной схемы сравнения, и с триггером, выход которого соединен с общим входом 2N-канального модулятора, причем выходы 2N-канального модулятора и выход триггера образуют общий выход блока управления.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве генератора напряжения несущей частоты используется один из выходов делителя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фридман П. М., Саркисов Г. А. Преобразователи постоянного напряжения в синусоидальное с двумя высокочастотными каналами. — «Электронная техника в автоматике», вып. 9, М., «Советское радио», 1977.

2. Тонкаль В. Е., Мельничук Л. П., Новосельцев А. В., Дихиенко Ю. И. Метод биений и построение на его основе тиристорных преобразователей частоты с регулируемыми параметрами синусоидального напряжения.—

«Современные задачи преобразовательной техники», вып. 3, Киев, Институт электродинамики АН Украинской ССР, 1975.

824387

S9

Составитель Г. Мыцык

Редактор Л. Маковская ° Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 2142/80 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4