Однофазный статический преобразователь Советский патент 1961 года по МПК H02M5/22 H02M1/12 

Настоящее изобретение относится к однофазным статическим преобразователям на переключающихся транзисторах.

Предлагаемый преобразователь отличается от известных тем, что его оконечный каскад выполнен в виде двух двухтактных усилителей мощности, работающих на общий трансформатор с коэффициентом трансформации 1:0,416 и управляемых от двух связанных автогенераторов с частотами тока в отношении 2:1 и сдвинутых по фазе, на 45°.

Оконечные каскады могут также иметь два раздельных выходных трансформатора, вторичные обмотки которых включены последовательно, или же суммирование их выходных напряжений может быть выполнено с помощью автотрансформатора.

Применение такого преобразователя обеспечивает формирование кривой выходного напряжения ступенчатой формы в виде основного импульса щириной /4 периода и двух боковых импульсов щириной по Vs периода и амплитудой, равной 0,416 от амплитуды основного импульса. При этом представляется возможным существенно уменьшить содержание высших гармоник в выходном сигнале при высоком коэффициенте использования силовых трансформаторов, а также значительно снизить габаритные размеры и вес фильтрующих устройств, включаемых на выходе преобразователя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема оконечного каска,да предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - схема его управляющей части.

Преобразователь выполнен на переключающихся транзисторах 7, 2, Гз и Т (фиг. 1), включенных в виде двух двухтактных усилителей мощности, которые формируют выходной сигнал со ступенчатой формой кривой напряжения, составленной из основного импульса с щмриной. /4 периода и двух боковых импульсов шириной по /s периода и амплитудой, равной 0,416 от амплитуды основного импульса.

№ 139722- 2 -.

Отношение амплитуд боковых и основных импульсов определяется числом витков Wi и V2 обмоток выходного трансформатора Tpi, к которому подключены выходы усилителей мощности. Частота переключения транзисторов Та и Т, формирующих основной импульс, равпа частоте основной гармоники; частота переключения транзисторов Гз и Т .(менее мощных по сравнению с TI и /2) в 2 раза больше частоты основной гармоники. Для получения требуемого сдвига по фазе между основными и боковыми импульсами, управляющие сигналы Ui и Uz, .вызывающие переключения транзисторов TI, TZ, Т преобразователя, подаются на входные трансформаторы Тр2, Tp, Трз и 7р5 со взаимным сдвигом по фазе в 45°.

Суммирование выходных сигналов двух двухтактных усилителей мощности осуществляется электрическим способом с помощью вторич ной обмотки Ws трансформатора Tpi. Для этой . цели можно также применить два раздельных выходных трансформатора, вторичные обмотки которых включены последовательно, или же общий автотрансформатор.

Управляющая часть преобразователя может содержать два автогенератора прямоугольных импульсов Ui и t/2 с отношением частот i : 2 сдвинутыми по фазе на 45° напряжениями. Сдвиг по фазе и синхронизацию работы этих автогенераторов можно осуществить, например, с помощью коммутатора - дискретного устройства, равномерно распределяющего импульсы эталонного источника частоты (задающего генератора) по цепям синхронизации. Задающий генератор может быть выполнен, например, в виде несимметричного мультивибратора с магнитной связью на маломощных кристаллических триодах. В качестве одного из вариантов коммутатора можно использовать триггерную кольцевую схему на электронных лампах или же ферритдиодную кольцевую схему на тороидах с прямоугольной петлей гистерезиса.

Сдвиг по фазе в-предлагаемом преобразователе можно обеспечить путем синхронизации управляющих генераторов импульсами, отстоящими друг от друга па требуемый интервал времени. При частоте 400 гц этот интервал равен 0,3125 мсек.

При слишком жестких требованиях в отношении точности поддержания частоты, управляющая часть преобразователя может быть выполнена в виде одного задающего генератора ЗГ (фиг. 2) (например, Z-C-генератора гармонических колебаний с магнитной связью) с двумя независимыми выходами, которые соединены с усилителем-ограничителем У и с однокаскадным делителем частоты Д с кратностью деления 2:1. Делитель частоты Д может быть выполнен, например, по схеме двухтактного блокинг-генератора с магнитной связью в режиме синхронизации. При этом на выходе усилителя-ограничителя и делителя образуются управляющие сигналы /7i и f/2, которые имеют прямоугольную форму и сдвинуты между собой по фазе на 45° с помощью параметрических цепочек.

Предмет изобретения

1. Однофазный статический преобразователь на переключающихся транзисторах, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания высших гармоник на стороне выходного напряжения, оконечный каскад -преобразователя выполнен в виде двух двухтактных усилителей мощности, работающих на общий трансформатор с коэффициентом трансформации 1 ; 0,416 и управляемых от двух связанных автогенераторов с частотами тока в отношении 2 : 1 и сдвинутых по фазе на 45°.

2.Однофазный статический преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что двухтактные оконечные каскады имеют два раздельных выходных трансформатора, вторичные обмотки которых включены последовательно.

3.Однофазный статический преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что суммирование выходных напряжений оконечного каскада выполнено с помощью автотрансформатора.

/X

fuz.l