РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H02M5/12 H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры, в частности в агрегатах бесперебойного питания.

Известны регуляторы напряжения, содержащие переключатели и трансформаторы. Недостаток таких регуляторов трудности регулирования напряжений низкой частоты и невозможность обеспечения регулирования напряжения постоянного тока.

Известен регулятор напряжения прототип изобретения, содержащий N переключателей и N трансформаторов, вторичные обмотки которого соединены последовательно. Коэффициент передачи регулятора напряжения изменяется дискретно пропорционально управляющему коду из N разрядов, подаваемому на входы управления переключателей. Регулятор обеспечивает регулирование только переменных напряжений.

Целью изобретения является расширение диапазона регулируемых напряжений в области низких частот вплоть до постоянных напряжений без увеличения габаритных размеров и снижения КПД.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор напряжения, содержащий N переключателей и N трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены последовательно, содержит дополнительно демодулятор, N логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор несущей частоты, общий переключатель, причем демодулятор, выход которого служит выходом регулятора, а вход управления служит входом управления полярностью выходного напряжения регулятора, силовым входом соединен с вторичными обмотками трансформаторов, у которых первые выводы первичных обмоток соединены с общим выводом общего переключателя, крайние выводы которого соединены с выводами питания регулятора вместе с крайними выводами N переключателей, общие выводы которых соединены с вторыми выводами первичных обмоток N трансформаторов, причем входы управления N переключателей соединены порознь с выходами N логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые выходы которых служат входами управления регулятора, а их вторые входы объединены и соединены с выходом генератора несущей частоты и входом управления общего переключения.

На чертеже приведен пример выполнения регулятора.

Регулятор напряжения (фиг. 1) содержит N переключателей 1 и трансформаторов 2, вторичные обмотки которых соединены последовательно. Кроме того, регулятор содержит демодулятор 3, N логических схем 4 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор 5 несущей частоты, общий переключатель 6. Выходом регулятора служит выход демодулятора 3, вход управления которого служит входом управления полярностью выходного напряжения регулятора. Силовой вход демодулятора 3 соединен с вторичными обмотками трансформатора 2, включенными последовательно. Первые выводы первичных обмоток трансформаторов 2 объединены и соединяются с общим выводом общего переключателя 6, крайние выводы которого соединены с выводами источника питания регулятора вместе с крайними выводами N переключателей 1, соединенных входами управления порознь с выходами N логических схем 4 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Первые входы логических схем 4 служат входами управления регулятора, а вторые входы схем 4 объединены и соединяются с входом управления общего переключателя 3 и выходом генератора 5 несущей частоты. Генератор 5 несущей частоты сигналом, передаваемым через логические элементы 5, обеспечивает работу переключателей 1 и 6 на несущей частоте, а сигналы на вторых входах логических элементов 5 определяют фазу переключения как совпадающую или противоположную фазе генератора 5. Соответственно сигналам на входах управления устанавливаются фазы напряжений на вторичных обмотках трансформаторов 2, которые и определяют в конечном счете суммарное напряжение на силовом входе демодулятора 3. Полярность напряжения на входе демодулятора определяется сигналом управления на его управляющем входе, поступающим с входа управления знаком выходного напряжения регулятора.

Использование: изобретение относится к электротехническим устройствам и может найти применение в устройствах электропитания, например в блоках бесперебойного питания. Сущность изобретения: цель изобретения - расширение диапазона регулируемых напряжений в область низких частот вплоть до постоянных напряжений без увеличения габаритных размеров и снижений КПД. Переключатель 6 подает на первые выводы первичных обмоток трансформаторов 2 переменное напряжение несущей частоты с нулевой фазой генератора 5. Изменение цифрового сигнала на входе любой из логических схем 4 меняет фазу несущей частоты, подаваемой на вход связанного с ней переключателя 1, на противоположную. Соответственно изменяется на противоположную фазу напряжение на вторичной обмотке трансформатора 2, что изменит суммарное напряжение, подаваемое на силовой вход демодулятора 3. Управление полярностью выходного напряжения обеспечивается сигналом, подаваемым на вход управления демодулятора 3. 1 ил.

Регулятор напряжения, содержащий N переключателей и N трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены последовательно, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования напряжений низкой частоты вплоть до постоянных, он содержит дополнительно демодулятор, N логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератор несущей частоты, общий переключатель, причем демодулятор, выход которого служит выходом регулятора, а вход управления служит входом управления полярностью выходного напряжения регулятора, силовым входом соединен с вторичными обмотками трансформаторов, у которых первые выводы первичных обмоток соединены с общим выводом общего переключателя, крайние выводы которого соединены с выводами питания регулятора вместе с крайними выводами N переключателей, общие выводы которых соединены порознь с вторыми выводами первичных обмоток N трансформаторов, причем входы управления N переключателей соединены порознь с выходами N логических схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых служит входами управления регулятора, а их вторые входы объединены и соединены с выходом генератора несущей частоты и входом управления общего переключателя.