Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/315 H02M7/521 

Изобретение относится к преобра- зевательной технике и может быть использовано в стабилизаторах мощности напряжения и тока.

Цель изобретения - повьшение качества выходного напряжения при работе на резкопеременные нагрузки.

На чертеже приведена структурная схема устройства с выходом на постоянном токе и цепями обратной :вязи по току нагрузки и напряжению питания ..

Преобразователь напряжения содержит подключенньш к входным выводам 1 и 2 тиристорный мост 3, в диагональ переменного тока которого включены резонансньй LC-контур 4 и до- . полнительный LC-контур 5, при этом на выходе резонансного LC-контура 4 включен выходной трансформатор 6, к одной вторичной обмотке 7 которого подключены последовательно соединенные выпрямитель 8, фильтр 9 датчик 10 тока и нагрузка 1, а к другой вторичной обмотке 12 подключен выпрямитель 13 возврата мощности, ВЫЕОДЫ которого через регулятор 14 мощности подключены к входным выводам, причем первьй и второй входы регулятора 14 мощности подключены к выходу датчика 10 тока и входному выводу соответственно.

Устройство работает следующим образом.

На выходе тиристорного инвертора 3 формируется последовательность пря- моз/гольных разнополярных импульсов, поступающих на вход резонансного LC- контура 4« LC-контур 4 настроен в резонанс на частоту инвертирования;его ток не сдвинут по фазе относительно импульсов инвертора. Для устойчивой коммутации тиристорного моста введен дополнительный LC-контур 5,, имеющий емкостное входное сопротивление на частоте инвертирования; его ток опережает по фазе импульсы инвертора. На выходе резонансного LC-контура 4 включен трансформатор 5. С первой вторичной обмотки 7 .снимается синусоидальное напряжение, которое выпрямляется вьшрямителем 8, фильтруется фильтром 9 и через датчик 10 тока пос на нагрузку 1I. Вторая вторичная обмотка 12 через выпрямитель 13 возврата мощности и регулятор 14 мощности нагружена на входнь е выводы 1 и

2. Параметры LC-контура 4 рассчитаны на полную мощность в нагрузке. Снижение тока нагрузки 11 приводит к увеличению добротности LC-контура 4 и, следовательно, увеличению напряжения на его выходе. Однако уменьшение сигнала с датчика. 10 тока приводит к открьша- нию регулятора 14 мощности и возвращению части энергии (мощности), накопленной в LC-контуре 4, в источник питания инвертора (входные выводы 1 и 2). Суммарная мощность, накопленная в LC-контуре. 4, при отсутствии потерь

может быть записана в виде суммы мощности, отданной в нагрузку И, и мощности, возвращенной через регулятор 14 мощности в источник питания инвертора:

20

Р Р,

Ррит const

где Р (I - ток нагрузки; U 5

5

0

5

0

напряжение на нагрузке, приведенные к первичной обмотке трансформатора 6);

. I ПИТ (1пит возвращаемый в источник питания; „ напряжение питания, приведенные к первичной обмотке трансформатора 6);

Рц,и.- I, (ULC- напряжение на

выходе LC-контура 4; 11 г - ток

0 хода .LC-контура 4,, причем

ВЫ- г ).

Учитывая изложенное можно записать

. I

и, и„

()

(( пит Х,

Уменьшение тока 1ц нагрузки 11 ведет к пропорциональному росту тока

т(

11

пит

возвращаемого в источник питания, а отношение токов остается стабильным и, следовательно, стабильным является напряжение на нагрузке I1, т.е. регулятор 14 мощности дозирует мощность, возвращаемую в источник питания, пропорционально мощности нагрузки П. При холостом ходе преобразователя напряжения практически вся мощность, накопленная в LC-контуре 4, возвращается в питание через полностью открытый регулятор 14 мощности. В режиме к.з. в нагрузке 11 ток LC-контура 4 определяется дросселем контроля и имеет пилообразную форму. Коммутация тиристоров моста при этом определяется током дополнительного LC-контура 5, и при с правильно подобранных его параметрах инвертор 3 рабо тает без срывов инвертирования в широком диапазоне изменения нагрузки 11 от х.х. до к.з., т.е. кратковременные к.з, в нагрузке не

10

ричная обмотка которого подключена к выпрямителю возврата мощности, один из выводой постоянного тока которого соединен с одним из входных выводов, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества выходного напряжения при работе на резкоперемен- ные нагрузки, он снабжен регулятором мощности, датчиком тока и дополнительным LC-контуром, подключенным параллельно основному, настроенному в-резонанс с частотой инвертирования, а в качестве трансформатора использован

Формула изобретения g выходной трансформатор с двумя вторичными обмотками, в цепь второй из коПреобразователь постоянного напря- торых включен датчик тока и цепь наг- жения,.содержащий подключенный к рузки, причем датчик соединен с одним входным выводам тиристорный мост с входом регулятора мощности, другой последовательным коммутирующим LC-KOH-JQ вход которого соединен с другим вы- туром в диагонали переменного тока, водом постоянного тока выпрямителя конденсатор которого зашунтироваи пер- возврата мощности, а выход подключен вичной обмоткой трансформатора, вто- к входным выводам.

приводят к срывам инвертирования и, следовательно, к длительному отсутствию напряжения на нагрузке.

Таким образом, устройство обеспечивает высокое качество напряжения на нагрузке за счет высокой его стабильности в режиме номинальной нагрузки и в результате исключения его длительного отсутствия при кратковременном к.з.,т.е. напряжение на нагрузке появляется практически мгновенно после прекращения к.з.

10

Изобретение относится к преобра- зовательной технике и может быть использовано в устройствах стабилизации напряжения. Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения при работе на рёзкопере- менные нагрузки. Устр-во содержит тиристорный мост 3 с основным 4 и дополнительным LC-контурами. В цепь нагрузки 11 включен датчик тока 10, соединенный с входом регулятором мощности 14. К вторичной обмотке 12 трансформатора о подключен выпрямитель возврата мощности 13, соединенный с регулятором мощности 14, который выходом соединен с входными выводами. Устр-во обеспечивает высокое качество напряжения за счет его стабильности в режиме номинальной нагрузки и за счет исключения его длительного отсутствия при кратковременном К.З., т.е. напряжение на нагрузг ке появляется практически мгновенно после прекращения к.з. 1 ил. i (Л со 00 4 СО О Ot)