Преобразователь исходного напряжения в напряжение требуемой формы Советский патент 1987 года по МПК H02M7/48 

1133

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования исходного постоян- ноге или переменного напряжения в на- пряжение заданной формы,

Цель изобретения - повышение качества вьгх.одного напряжения.

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - эпюры напряжений на элементах схемы, поясняющие ее работу.

Преобразователь (фиг.1) содержит п амплитудных модуляторов 1.1,..., 1:.п, выполненных, например, по мостовой схеме. Силовые входы амплитудных модуляторов 1.1,...1,п подключены к источнику 2 исходного напряжения, а вьгходы соединены с силовыми входами п демодуляторов 3.1,...,3.п, Выходы демодуляторов 3.1,..«,3.п соединены последовательно и образуют выход преобразователя. Систему управления пре- образователен образует задающий генератор 4, выходом подключенный к входу фазосдвигающего устройства 5, выходы которого соединены с входами п формирователей пилообразных напряжений 6.1,,,,, ,,.,6 „п, а также с одйими входами п фа- зовых модуляторов 7.1, ... ,7.п, управляющими входами амплитудных модуляторов 1.1,г..,1,пи одними входами п схем 8.1,...,8,п управления демодулятора- ми. -При этом выходы фазовых модулято- р ов 7 „ 1, . о. 5 7 .п соединены с другими управляющими входами амплитудньпс модуляторов 1.1s,o,,1,n, а выходы схем 8.1,,..58.п управления демодуляторами подключены к управляющим входам демодуляторов 3„1,...,3.п. Кроме того, система управления преобразователем содержит источник 9 эталонного напряжения, выходом соединенный с входом нуль-органа 10 и одним входом узла 11 обратной связи. Выход нуль-органа 10 подключен к другим входам схем В.1,...,,8.п управления демодуляторами Другой вход узла 11 обратной связи соединен с выходом преобразователя., Выход узла 11 обратной связи подключен к входу .выпрямителя 12, выход которого соединен с одними входами п амплитудных компараторов 13.1р.«,, 13„п, другие входы которых подключены к выходам формирователей 6 Л , .. ., 6.П пилообразных напряжений. Выходы амплитудных компараторов 13.1,...,13,п

соединены с другими входами фазовых модуляторов 7 . 1 , , . . ,, 7.П,

Рассмотрим работу преобразователя для случая, когда и требуется сформировать выходное напряжение трапецеидальной формы из постоянного напряжения.

В этом случае источник 9 эталонного напряжения формирует эталонное напряжение U9 трапецеидальной формы (фиг.2). Задающий генератор 4 вырабатывает высокочастотное, напряжение 114, поступающее на вход фазосдвигающего устройства 5. Иа выходах фазосдвигающего устройства 5 формируются высокочастотных напряжения меандрового типа U5.1 и U5.2, сдвинутые

1 .

11,

друг относительно друга на часть

п i

их полупериода. Форг гироватеЛи 6.1 и 6,2 вырабатывают пилообразные напряжения U6.1 и иб,2, синхронизированные напряжениями U5.1 и U5.2. На входы амплитудных компараторов 13.1 и 13.2 поступают соответственно пилообразные напряжения U6.1 и U6.2, а также напряжение и 12 с выхода выпрямителя , 12. На вход выпрямителя 12 поступает напряжение и 11 с выхода узла 11 обратной связи, которое представляет собой эталонное напряжение U9, скорректированное в соответствии с рассогласованием выходного напряжения преобразователя и эталонного напряжения U9, На фиг.2 приведен случай, когда рассогласование отсутствует, поэтому напряжение U11 по форме идентично напряжению U9. На выходах амплитудных компараторов 13.1 и 13.2 формируются широтно-модулированные напряжения U13,1 и U13.2, которые совместно с напряжениями U5.1 и U5.2 поступают на входы фазовых модуляторов 7.1 и 7.2. При этом фазовые модуляторы 7.1 и 7.2 вырабатывают напряжения U7. 1 и 117.2 с фaзoвьпv( сдвигом относительно напряжений IJ5.1 и U5.2 на величину длительности импульсов напряжений U13.1 и U13.2. Напряжения U5.1 и U5.2 поступают на управляющие входы одних стоек, а напряжения U7.1 и U7.2 - на управляющие входы других стоек амплитудных модуляторов 1.1 и 1.2, в результате чего на их выходах формируются широтно-модулированные переменные напряжения U1.1 и 1.2,с паузами на нуле. Эти напряжения поступают на

3133

силовые входы демодуляторов 3.1 и 3,2 выходы которых соединены последовательно, вследствие чего их выходные напряжения U3.1 и U3.2 суммируются и образуют выходное напряжение преобразователя . Управление работой демодуляторов 3.1 и 3.2 производится при помощи схем 8.1 и 8.2 управления демодуляторами, выходы которых подк- лючены к управляющим входам демодуляторов 3.1 и 3.2. Одни В1СОДЫ схем 8.1 и 8.2 управления демодуляторами соединены с выходами фазосдвигающего устройства 5, а другие - с выходом нуль-органа 10, вход которого подключен к выходу источника 9 эталонного напряжения. При этом изменение полярности выходных напряжений демодулято- ров иЗ,1 и из.2 производится в моменты изменения полярности эталонного напряжения U9, фиксируемые нуль-органом 10.

Выходное напряжение преобразователя имеет форму с частичной широтно- импульсной модуляцией на повьппенной частоте и на глубину одной ступени, что повьшает качество напряжения, упрощает его фильтрацию.

Формула изобретения

Преобразователь исходного напряжения в напряжение требуемой формы, содержащий п амплитудных модуляторов, силовые входы которых подключены к входным выводам преобразователя, первый демодулятор и систему управления, содержащую задающий генератор, первьш формирователь пилообразного напряже- ния, п амплитудных компараторов, вы-

1

ходами соединенных с одними из входов п фазовых модуляторов, выходами соединенных с одними из управляющих входов амплитудных модуляторов, источник эталонного напряжения, выходом соединенный с входом нуль-органа и одним входом узла обратной связи, другой вход которого подключен к выходу преобразователя, а выход узла обратной связи соединен с входом выпрямителя, выход которого подключен к одним входам амплитудных компараторов, отличающийся тем, что, с целью повьшгения качества выходного напряжения, в него дополнительно введены фазосдвигающее устройство, п-1 формирователей пилообразных напряжений, п-1 демодуляторов со схемами управления, причем выходы всех формирователей пилообразных напряжений соединены с другими входами амплитудных компараторов, вход фазосдви- гающега устройства подключен к выходу задающего генератора, а выходы фазосдвигающего устройства соединены с входами йсех формирователей пилообразных напряжений, другими входами фазовых модуляторов, другими управлят ющими входами амплитудных модуляторов и одними входами схем управления демодуляторами, другие входы которых подключены к выходу нуль-органа, а выходы схем управления демодуляторами соединены с соответствующими управляющими входами демодуляторов, силовые входы которых подключены к выходам амплитудных модуляторов, причем выходы всех демодуляторов соединены последовательно и образуют выход преобразователя.

Uf,

из

Ulf us.

US. г

апплтииитлл п п п п п п п r

1 I I I .

-Cl-O-d

кж/ 1а/2и имм 20

/.

.JlJIIL-i.L OTLUJ I n ..П CinrX

un и л n fl ллпгт

U7.1 U7.Z

Г1

n

XI

rLrq

n

и

izFb

n n ni i I inn n n I

uj.i

1-Л,....п fl

tHJ,

плпгттппппп.

Редактор Л.Пчолинская

Составитель В.Моин Техред М.Ходанич

Заказ 3976/54Тираж 659Подписное

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

Г1

p..n.. I .. n. .n

tF

tr u u и a n. .Л „ 11 . n n. Г

IJ ITiT LT Lir

и и ULJl-C

TTTtra

LL

(Put. г

Корректор А.Зимокосов

Устройство относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электропитания и электроприводе для формирования напряжения произвольной формы из исходного напряжения. Цель - повьшениё качества выходного напряжения. Преобразователь содержит амплитудные модуляторы и демодуляторы со схемами управления ими. Система управления преобразователем включает задающий генератор, фазосдвигающее устройство, формирователи пилообразных напряжений, амплитудные компараторы, фазовые модуляторы, источник эталонного напряжения, нуль-орган, узел обратной связи и выпрямитель. Введение демодуляторов со схемами управления фазосдви- гающего устройства и формирователей пилообразных напряжений позволяет получать пилообразные напряжения со сдвигом по фазе, а не по уровню. При этом выходное напряжение преобразователя имеет более высокую частоту следования широтно-модулированных импульсов. 2 ил. i (Л 00 оо оо IC