Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1986 года по МПК H02M5/22 G05F1/66 

тора 4, блока 5 сравнения фаз и формирователя 6 напряжения задания. На второй вход компаратора 8 подается сигнал обратной связи с выхода датчика 9 тока нагрузки. Использование элементов узла регулирования и датчика 9 тока нагрузки позволяет осуществить контроль с помощью компаратора 8 за амплитудой и формой напряжения сигнала обратной связи путем сравнения мгновенных значений на протяжении всех периодов синусоиды

напряжения задания и напряжения обратной связи. При отклонении сигнала обратной связи от заданных параметров компаратор 8 осуществляет выбор определенного времени включения и отключения ключевого каскада 10. Это позволяет осуществить максимальное приближение выходного напряжения по форме и амплитуде к заданному без использования дополнительных средств и, тем самым, достичь поставленной цели. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования переменного напряжения. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей и снижение импульсных помех. Устройство содержит ключевой каскад 10, соединяющий нагрузку 11 с входными выводами 2, Вход управления ключевого каскада 10 через согласуюгций блок 12 соединен с выходом компаратора 8, На один из входов компаратора 8 подается сигнал задания, сформированный в узле регулирования с помощью датчика 1, фазовращателя 3, интегра€ (Л N5 СД О СО со

1

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано в реобразовательной технике.

Целью изобретения является улучение массогабаритных показателей и снижение импульсных помех путем улучшения формы выходного напряжения. На фиг. 1 представлена блок-схема регулируемого преобразователя пере- д менного напряжения в переменное; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

1

Регулируемый преобразователь пе- 15 ременного напряжения в переменное содержит датчик 1 входного напряжения, соединенный с входными выводами 2, выход датчика I соединен с информационным входом фазовращателя 3, 20 управляюпщй вход которого через интегратор 4 соединен с выходом блока 5 сравнения фаз. Выход фазовращателя 3 подключен к первому входу формирователя 6 напряжения задания, 25 второй вход которого подключен к выходу задатчика 7 напряжения управления . Выход формирователя 6 напряжения задания соединен с первым входом компаратора 8 и первым входом блока зо 5 сравнения фаз, вторые входы компаратора 8 и блока 5 сравнения фаз, соединены мезеду собой и подключены к выходу датчика 9 тока, включенного последовательно с ключевым каскадом 10, соединяющим нагрузку 11 с входными выводами 2. Вход управления ключевого каскада 10 через согласующий блок 12 соединен с выходом компаратора 8.

Устройство работает следующим образом.

На первый вход компаратора 8 поступает специально сформированный сигнал задания прс1вильной синусоидальной формы и амплитуды, соответствующей необходимому значению величины выходного напряжения (фиг. 2). На второй вход компаратора 8 поступает сигнал обратной связи (ос фиг. 2), пропорциональный напряжению на нагрузке (Ug, ., фиг. 2), формируемый датчиком 9 тока нагрузки (l , фиг,, 2). Токовый сигнал взят из соображений минимизации пульсаций и искажения формы сигнала обратной связи на входе компаратора 8 (U, , фиг. 2).

Компаратор 8, сравнивая напряжения задания и обратной связи, выдает логическую единицу на выходе при напряжении задания большем напряжения обратной связи. В противном случае на выходе компаратора 8 присутствует сигнал нуля. Компаратор 8 сравнивает мгновенные значения напряжений задания и обратной связи на протяжении всех периодов синусоиды, тем самым следя за амплитудой и формой напряжения обратной связи UQ При этом на вькоде компаратора 8 появляется сигнал переменной частоты (UK, фиг, 2), который через блок 12 управления, осуществляющий согласование и гальваническую развязку управляющих н силовых цепей, управляе ключевым каскадом 10. Рассмотрим работу компаратора 8 на участках и Т (фиг. 2). В момент времени t U U , на выходе компаратора 8 появляется логическая единица (U, фиг. 2) и открывает пол ностью ключевой каскад 10, подавая входное напряжение источника питания переменного тока к нагрузке 11 (Ug,, фиг. 2). При этом ток в силовой цепи возрастает по экспоненциальному закону за счет реактивной составляющей нагрузки. Сформированное датчиком 9 тока напряжение обратной связи (Иос фиг. 2) возрастает по тому же закону В момент времени tj U. и на выходе компаратора В появляется логический О (U|, фиг. 2), полностью закрывающий ключевой каскад 10. Ток в цепи сигнала обратной связи убывает по экспоненциальному закону до когда момента t. Далее цикл работы устройства повторяется. Длительность импульсов t и о определяет параметры реактивной составляющей цепи нагрузки. Благодаря такому решению компаратор 8 автоматически выбирает время включения и время отключения ключевого каскада 10, максимально приближая его выходное напряжение на нагрузке к синусоидальной форме и амплитуде заданного напряжения. Для формирования напряжения зада;ния Uj служит датчик 1 входного напряжения . Исходным сигналом для напряжения задания U, служит входное напряжение которое с входных выводов 2 поступает на датчик 1 входного напряжения. Последний представляет собой, например, трансформатор, который осуществ ляет гальваническую развязку с сетью и понижение напряжения до необходимого низкого уровня. Так как в качестве сигнала задания U берется синусоидальное напряжение, пропорциональное входному напряжению, а в качестве сигнала обратной связи U пропорциональное току в нагрузочной цепи, то между ними существуют сдвиг фазлЧ, который обуславливается наличием peaктивной составляюр;ей цепи нагрузки. При наличии этого сдвига фаз невозможно сравнивать два синусоидальных. по амплитуде (,и напряжения по форме. Для устранения этого явления на входы блока 5 сравнения фаз поступают сигналы напряжения задания и обратной связи Uj и Uo. Если сигнал обратной связи опережает по фазе (), то на выходе блока 5 сравнения фаз появляется положительное напряжение, в противном случае () отрицательное. сигнал поступает на интегра- . тор 4, на выходе которого появляется линейно возрастающее (убьтающее) напряжение. С выхода интегратора А сигнал поступает на управляюпщй вход фазовращателя 3, который сдвигает фазу Uj на необходимый угол, поддерживая . Формирователь6 напряжения задания и задатчик 7осуществляют регулировку напряжениязадания по амплитуде. Формула изобретения Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий ключевой каскад, соединяющий выходные выводы с входными, вход управления которого через согласующий блок соединен с выходом узла регулирования, и задатчик напряжения управления, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и снижения импульсных помех путем улучшения формы выходного напряжения, введен датчик тока, включенный последовательно с ключевым каскадом, а узел регулирования выполнен в виде датчика входного напряжения, фазовращателя, формирователя напряжения задания, компаратора, блока сравнения фаз и интегратора, причем вход датчика входного напряжения подключен к входным выводам, а выход соединен с информационным входом фазовращателя, управляющий вход которого через интегратор соединен с выходом блока сравнения фаз, выход фазовращателя подключен к первому входу формирователя напряжения задания, второй вход которого подключен к выходу задатчика напряжения управления, а выход формирователя напряжения задания соединен с первым входом компа5

ратора и первым входом блока сравнения фаз, вторые входы компаратора и блока сравнения фаз соединены между

л

/,

N

л

2

t

;

Л&//.

А

N

275699

собой и подключены к выходу датчика тока, а выход компаратора является выходом узла регулирования.

г

t,

и

1/г.

ОС