Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/48 

11304152

Изобретение относится к электрощиI

технике, а именно к преобразователям переменного напряжения в постоянное, обеспечивающим высокую точность регулирования.

Цель изобретения - повышение точности регулирования путем снижения уровня пульсаций и повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 изображена схема устрой- )0 вход блока 6. Как только напряжение ства, на фиг. 2 - диаграммы, поясня- на входе блока 6 достигает значения.

ющие принцип действия преобразователя.

Предлагаемый преобразователь содержит управляемый выпрямитель 1 с блоком управления выпрямителем 2. К выходу выпрямителя 1 подключен вход сглаживающего LC-фильтра 3, к выходу которого через дроссель 4 подключен

выход мостового преобразователя 5

ного напряжения очень незначительны. Поэтому с помощью конденсатора 22 и резистора 21 в цепи 23 переменная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20 практически без ослабления, что обеспечивает г аксимальное отношение полезного сигнала к уровню помех. Далее

30

равного установленным в нем пороговым значением, происходит переключение ключей 7-10 в преобразовате- 5 ле 5, благодаря которому напряжение на его выходе меняет знак и приобретает форму, показанную на фиг.2в. Таким образом, на выходе LC-фильтра 3 образуется пилообразное напряжение, постоянного напряжения с шир отно-им- 20 диаграмма которого показана нафиг.2а. пульсным регулированием с блоком 6 При высоком требовании к качеству управления этим преобразователем,снаб- выходного напряжения пульсации выход- женным устройством для переключения ключей 7-10 при достижении напряжением на его входе установленных на нем пороговых значений. Выход блока 11 регулирования выпрямителя, снабженного сумматором 12 и регулирующим усилителем 13, соединен с входом блока управления выпрямителем 2, а к его двум входам подключены выходы ис- ; на усилителе 20 осуществляется уси-. точника 14 опорного сигнала и датчика ление сигнала и восстановление формы

указанной составляющей путем компенсации искажений, возникающих при пе- лирования преобразователя постоянного 35 редаче сигнгша через цепь 23. Таким напряжения, с широтно-импульсным регули- образом, с помощью системы регулиро- рованием соединен с входом блока 6 через вания преобразователя постоянного блок 17 потенциальной развязки,обес- напряжения с широтно-импульсным ре- печивающий гальваническую развязку гулированием задается размах пульса- цепей, а один из входов блока 16 свя- О ций выходного напряжения- в зависимо- зан с выходом источника 18 сигнала сти от коэффициента передачи перемен- задания°через блок 19 потенциальной ной составляющей вы-ходного напряжения; развязки, обеспечивающий гальваничес- через усилитель 20 и блок 17 и в закую развязку цепей. Один из входов висимости от установленных в блоке 6 регулирующего усилителя 20 в системе 45 пороговых напряжений. На входе уси- цреобразователя 16 подключен парал- лителя.24 напряжение, снимаемое с вы- лельно резистору 21, который вместе хода делителя 25 и пропорциональное с последовательно соединенным с ним выходному напряжению преобразователя, конденсатором 22 составляет дифферен- сравнивается с сигналом задания. Та- цирующую цепь 23. Второй выход уси- 50 ким образом регулируется выходное напряжение преобразователя. При этом большой коэффициент усиления усилителя 24 обеспечивает высокую точность регулирования. Система регулирования

13 тока, включенного в выходную цепь преобразователя 5.Выход блока 16 регулителя 20 соединен с выходом регулирующего усилителя 24, один из входов которого соединен с делителем 23 напряжения. Цепь 23 и делитель 25 непосредственно включены на выходе LC- 55 преобразователя постоянного напряже- фильтра 3. Таким образом, блоки 11 и ния с широтно-импульсным регулирова- 16 составляют систему 26 регулирова- нием, состоящая из усилителей 20 и 24, ния выходного напряжения преобразова- цепи 23 и делителя 25, позволяет обес- теля 5.печить как мальй уровень пульсаций.

2

Преобразователь работает следующим образом. I

На фиг. 2 о. показана диаграмма напряжения и на выходе LC-фильтра. Через цепь 23, усилитель 20 и блок 17 переменная составляющая выходного напряжения диаграмма которой показана на фиг. 2S, передается на

ного напряжения очень незначительны. Поэтому с помощью конденсатора 22 и резистора 21 в цепи 23 переменная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20 практически без ослабления, что обеспечивает г аксимальное отношение полезного сигнала к уровню помех. Далее

равного установленным в нем пороговым значением, происходит переключение ключей 7-10 в преобразовате- ле 5, благодаря которому напряжение на его выходе меняет знак и приобретает форму, показанную на фиг.2в. Таким образом, на выходе LC-фильтра 3 образуется пилообразное напряжение, диаграмма которого показана нафиг.2а При высоком требовании к качеству выходного напряжения пульсации выход- на усилителе 20 осуществляется уси-. ление сигнала и восстановление формы

так и высокую точность регулирования выходного напряжения. Условием для достижения этих целей является также способность преобразователя 6 постоянного напряжения с широтно-импульс- ным регулированием работать с высокой частотой. В блоке М сигнал от датчика 15, измеряющего .величину выходного тока преобразователя 5,. сравнивается с опорным сигналом, поступающим от источника 14. Вследствие этого в выпрямителе 1 устанавливается такой угол управления, при котором выходной ток преобразователя 5 соответствует опорному сигналу. Таким,, образом, задается выходной ток преобразователя 5 и тем самым осуществляется распределение нагрузки между выпрямителем 1 и преобразователем 5. Собственный датчик напряжения, обеспе- чивающий гальваническую развязку цепей и построенньш по принципу модулятор - демодулятор, является источником помех. Поэтому включение этого датчика между регулятором и выходом фильтра для развязки цепей из-за малого уровня пульсаций, т.е. и|-за малого уровня сигнала, передаваемого через датчик, не обеспечивает нормальную работу преобразователя. Посколь- ку уровень сигналов на выходе усилителя 20 и источника 18 значительно больше по сравнению с величиной помех, включение датчиков для гальванической развязки цепей между системой регулирования преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульс- ным регулированием, выходом источника задающего напряжения и входом системы управления преобразователем-посто-40 личающийся тем, что, с цеянного напряжения устраняет изложенное затруднение.

Формула изобретения 45

1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно включенные источник

опорного сигнала, первый вход перво- 50 циальной развязки.

го сумматора, первьш регулирующий усилитель, блок фазового управления, вход управления управляемого выпрямителя, силовые входы которого предназначены для подключения к питающей сети, а выход LC-фильтр - к нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности регулирования путем снижения уровня пульсаций, оно снабжено датчиком тока, мостовым преобразователем, дросселем, блоком двухпорогового управления, делителем напряжения, дифференцирующим звеном, вторым сумматором, вторым и третьим регулирующими усилителями, первый из кот орых с двумя входами, источником сигнала задания, причем к выходу LC-фильтра подключены входы делителя напряжения и дифференцирующей цепи и через дроссель выход мостового преобразователя силовой вход которого предназначен для подключения к источнику постоянного напряжения, первые входы второго сумматора и второго регулирующего усилителя соединены с выходами делителя напряжения и дифференцирующей цепи соответственно, второй вход второго сумматора связан с выходом источника сигнала задания, а выход через третий регулирующий усилитель с вторым входом второго регулирующего усилителя, выход которого связан с входом блока двухпорогового управления, выход которого соединен с управляющим входом мостового преобразователя, выход датчика тока соединен с вторым входом первого сумматора.

2. Преобразователь по п. 1, о т лью повышения помехоустойчивости, оно снабжено двумя блоками потенциальной развязки, причем выход источника сигнала задания связан с вторым входом второго сумматора через первый блок потенциальной развязки, выход второго регулирующего усилителя связан с входом блока двухпорогового управления через второй блок потен / / х х X / у/ / / /

пу/7.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Целью изобретения является повьшение точности регулирования. Переменная составляющая выходного напряжения через цепь 23, усилитель 20 и блок 17 потенциальной развязки подается на вход блока 6 управления. При достижении напряжения на нем, равного установленным пороговым значениям, происходит переключение ключей 7-10. С помощью конденсатора 22 и резистора 21 переменная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20 практически без ослабления, что обеспечивает максимальное отношение полезного сигнала к уровню помех. На усилителе 20 осуществляется усиление сигнала и восстановление формы указанной составляющей путем компенсации искажений, возникающих при перепаде сигнала через цепь 23, На выходе усилителя 24 напряжение, снимаемое с выхода делителя 25 и пропорциональное выходному напряжению преоб эазователя, сравнивается с сигналом задания. При этом больший коэффициент усиления усилителя 24 обеспечивает высокую точность регулирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л г:-гг1 7-: 6 sn i «- -fсо о 4 ел ьо

- / Л-К- гУ-- - - -/f

cfjue.Z

Редактор Е. Копча

Составитель С. Лузанов

Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 1322/56Тираж 661

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное