Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное для питания @ С-контура Советский патент 1989 года по МПК H02M5/12 H02M5/22 

ля 10 импульсов, а второй вход соеди- е И-НЕ 44. Выход элемента И-НЕ 42 соенен с выходом первого блока 11 задержки импульсов и входом формирователя 12 временного интервала, соединенного выходом с вторым входом второго блока 8 задержки. Управляющий дО вход первого блока 11 задержки соединен с блоком 13 задания фазы выходного напряжения, а синхронизирующий вход соединен с выходом блока 14 синдинен с обнуляющим входом счетчика 38, а также с входом элемента И-НЕ 44, другой вход которого соединен с входом 45 блока 8.

На фиг. 5 представлено устройство формирователя 6 импульсов блокировки. Он содержит выпрямительный диодный мост 46, подключенный к входным выводам 47, на выход которого подключен

хронизации, вход которого присоединен 45 резистор 48. Переменный резистор 49

к входным выводам 15 для подключения сети.

На фиг. 2 представлено напряжение 16 питающей сети, напряжение 17 на выходе блока 14 синхронизации, напряжение 18 на выходе блока 11 задержки, напряжение 19 на выходе формирователя 12 временного интервала, ток 20 в LG-контуре 4, напряжение 21 на выходе формирователя 6 импульсов блокировки, напряжение 22 на выходе формирователя 7 дополнительных импульсов управления, напряжение 23 на выходе блока 8 задержки, напряже50

55

одним выводом подключен к отрицательному выходу выпрямительного диодного моста 46, а другим - к положительной шине источника питания. Компаратор 50 соединен одним входом с положительным выходом вьшрямительного диодного моста 46, а другим - с управляющим выводом переменного резистора 49, выход компаратора 50 является выходом 51 формирователя 6.

Формирователь 7 дополнительных импульсов управления и формирователь 12 временного интервала выполнены в виде одновибраторов. Блок 13

И-НЕ 44. Выход элемента И-НЕ 42 соединен с обнуляющим входом счетчика 38, а также с входом элемента И-НЕ 44, другой вход которого соединен с входом 45 блока 8.

На фиг. 5 представлено устройство формирователя 6 импульсов блокировки Он содержит выпрямительный диодный мост 46, подключенный к входным выводам 47, на выход которого подключен

0

5

одним выводом подключен к отрицательному выходу выпрямительного диодного моста 46, а другим - к положительной шине источника питания. Компаратор 50 соединен одним входом с положительным выходом вьшрямительного диодного моста 46, а другим - с управляющим выводом переменного резистора 49, выход компаратора 50 является выходом 51 формирователя 6.

Формирователь 7 дополнительных импульсов управления и формирователь 12 временного интервала выполнены в виде одновибраторов. Блок 13

задания фазы - в виде переменного резистора. Формирователь 10 импульсов и блок 14 синхронизации могут быть выполнены в виде любой известкой конструкции. Блок 1 зарядных тиристоров, блок 3 накопительных конденсаторов и блок 2 разрядных тиристоров могут быть выполнены, например, как показано на фиг. 1 и содержать дрос- д сель 52, зарядные тиристоры 53 и 54, дроссели 55 и 56, разрядные тиристоры 57 и 58 и конденсаторы 59 и 60.

Устройство работает следующим образом.15

В процессе заряда накопительных конденсаторов блока 3 через тиристоры блока 1 ток в цепи имеет вид полуволн синусоиды. В момент достижения этим током нуля зарядные тиристоры 20 запираются. Накопительные конденсаторы к этому моменту заряжаются до некоторого напряжения, зависящего от угла управления тиристора, напряжения питающей сети и параметров эле- 25 ментов зарядной цепи. Так как тиристоры можно рассматривать как идеальные ключи, а ток утечки в накопительных конденсаторах незначителен, то

первой коммутации, оказалась не пере данной из накопительного конденсатора в контур электромагнита. Для ее передачи формируются дополнительные импульсы управления тиристорами блока 2. Первый импульс управления поступает на формирователь 12 временно го интервала, представляющий собой одновибратор, формирующий импульс, равный 1/4 периода Т напряжения питающей сети, в течение которого возможно прохождение через второй блок задержки дополнительных импульсов управления тиристорами блока 2. Импульс длительностью Т/4 поступает на вход ,43 -блока 8 задержки. В момент разряда накопительного конденса тора на LC-контур 4 сигнал с датчика 5 тока .в виде полуволны синусоиды поступает на формирователь 6 импульсов блокировки. Сформированные на его выходе импульсы длительностью, равной времени протекания тока в цеп .разряда накопительных конденсаторов поступает на вход формирователя 7 дополнительных импульсов управления который по спаду входных импульсов вырабатывает импульсы, поступающие

накопленный в них заряд может удер- зо на второй вход 45 блока 8 задержки,

живаться значительное время. Импульсы синхронизации, вьфабатываемые блоком 14 синхронизации и соответствующие определенной фазе напряжения на входе преобразователя, поступают на блок 11 задержки, управляемый блоком 13 задания фазы. Импульсы с выхода блока 11 поступают на первый вход элемента ИЛИ 9 и далее на формирователь 10 импульсов для управления тиристора- , ми блока 2, после отпирания которьк накопленная в конденсаторах блока 3 энергия в виде кратковременных импульсов передается в LC-контур 4. Дроссели 55 и 56, увеличивая время разряда конденсаторов блока 3 на конденсатор LC-контура 4, предохраняют разрядные тиристоры блока 2 от пробоя и повышают КПД преобразователя.

В момент равенства напряжений на накопительном конденсаторе блок 3 и на конденсаторе LC-контура 4, тиристор блока 2 закрывается. При этом

35

40

45

50

часть энергии, равная

С i,2U к

где

с выхода которого через элемент ИЛИ 9 и формирователь 10 импульсов посту пает в блок 2 разрядных тиристоров. Тиристор блока 2 открывается повторно и снова закрывается в момент равенства напряжений на накопительном конденсаторе и на конденсаторе LC- контура 4. Снова формируется дополнительный импульс управления, который с задержкой поступает на формиро ватель 10, тиристор снова открывается. Процесс повторяется в интервале времени Т-4 до полного разряда накопительного конденсатора блока 3.

Поскольку процесс перезаряда нак пительного конденсатора на LC-конту .4 проходит почти мгновенно, то за время Т-4 накопительный конденсатор практически полностью отдает -свою энергию в LC-контур 4.

Вследствие сглаж вающего действи индуктивности электромагнита кривая индукции магнитного поля весьма бли ка к синусоиде.

С - величина емкости накопительных конденсаторов блока 3; U,, - напряжение на LC-контуре 4 в момент запира- ния тиристора 57 (58) блока 2 после

первой коммутации, оказалась не переданной из накопительного конденсатора в контур электромагнита. Для ее передачи формируются дополнительные импульсы управления тиристорами блока 2. Первый импульс управления поступает на формирователь 12 временного интервала, представляющий собой одновибратор, формирующий импульс, равный 1/4 периода Т напряжения питающей сети, в течение которого возможно прохождение через второй блок 8 задержки дополнительных импульсов управления тиристорами блока 2. Импульс длительностью Т/4 поступает на вход ,43 -блока 8 задержки. В момент разряда накопительного конденсатора на LC-контур 4 сигнал с датчика 5 тока .в виде полуволны синусоиды поступает на формирователь 6 импульсов блокировки. Сформированные на его выходе импульсы длительностью, равной времени протекания тока в цепи .разряда накопительных конденсаторов, поступает на вход формирователя 7 дополнительных импульсов управления, который по спаду входных импульсов вырабатывает импульсы, поступающие

5

0

5

0

5

с выхода которого через элемент ИЛИ 9 и формирователь 10 импульсов поступает в блок 2 разрядных тиристоров. Тиристор блока 2 открывается повторно и снова закрывается в момент равенства напряжений на накопительном, конденсаторе и на конденсаторе LC- контура 4. Снова формируется дополнительный импульс управления, который с задержкой поступает на формирователь 10, тиристор снова открывается. Процесс повторяется в интервале времени Т-4 до полного разряда накопительного конденсатора блока 3.

Поскольку процесс перезаряда накопительного конденсатора на LC-контур .4 проходит почти мгновенно, то за время Т-4 накопительный конденсатор практически полностью отдает -свою энергию в LC-контур 4.

Вследствие сглаж вающего действия индуктивности электромагнита кривая индукции магнитного поля весьма близка к синусоиде.

Формула изобретения

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное для

И П

иплг

и п ft t

n n n

rt

Фиа.г

Изобретение относится к области преобразовательной техники. Цель изобретения - увеличение мощности, отдаваемой в нагрузку, за счет более полного использования энергии накопительных конденсаторов. Конденсаторы блока 3 заряжаются через тиристоры блока 1. Импульсы синхронизации, соответствующие определенной фазе входного напряжения через блок 11 задержки, элемент ИЛИ 9 и формирователь 10 открывают тиристоры блока 2, после отпирания которых энергия из блока 9 передается в LC-контур 4. В интервале времени Т/4, формируемым формирователем 12, после разряда накопительного конденсатора блока 3 по сигналу с датчика тока 5, повторно подаются отпирающие импульсы на тиристоры блока 2, за счет чего достигается поставленная цель. 5 ил. S сл

7

Фие.

51 -О

Фиг. 5