Способ преобразования переменного напряжения в постоянное Советский патент 1990 года по МПК H02M7/02 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при построении источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение качества преобразования путем устранения пульсаций в постоянном напряжении.

На фиг.1 и 2 представлены соответственно структурная и принципиальная электрические схемы устройства, реализующие предлагаемый способ преобразования переменного напряжения в постоянное; на фиг.З и 4 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит фазовый модулятор 1 (фиг.1 и 2),(фазосдвигающий

узел 2 и формирователь 3 пилообразного напряжения. Сигнальные входы фазового модулятора 1 и фазосдвигаю- щего узла 2 соединены с выводами для подключения источника входного (преобразуемого) UK переменного напряжения, например, через сетевой трансформатор. Управляющий вход фазосдви- гающего узла 2 соединен с выводами для подключения источника управляющего напряжения IL постоянного тока, а выход - с входом формирователя 3 пилообразного напряжения. Управляющий вход фазового модулятора 1 соединен с выходом формирователя 3 пилообразного напряжения, а выход - с выводами для подключения нагрузки.

Фазовый модулятор 1 представляет собой два последовательно соединенсл

СП СЛ

-vl

00

ел

ных мостовых фазовращателя (фиг.2). В качестве регулируемых активных сопротивлений используются биполярные транзисторы, включенные в диагонали диодных мостов. Фазосдвигающий узел 2 является фазовращающим усилителем. При этом роль регулируемого сопротивления играет включенный на входе полевой транзистор. В состав формирователя 3 пилообразного напряжения входят не отмеченные на схеме усилитель- ограничитель, счетный триггер, интегратор с разрядным транзисторным ключом компаратор, управляемый синусо- идальным опорным напряжением Uon , синхронизированным с напряжением UM , и выходной биполярный транзистор, питаемый вспомогательным постоянным напряжением Un.

Способ осуществляется следующим образом.

Входное переменное напряжение UM (фиг.З и 4)8 поступающее на сигнальные входы фазового модулятора 1 и фа- зосдвигающего узла 2, изменяется по закону

и„„ иЈ

где

Ъ.

J&.M«KC- einfct-K,

,W и Ч - соответственно амплитуда,кругвая частота и фаза.

В фазосдвигающем узле 2 под воздействием постоянного управляющего

напряжения

напряжения

Ua происходит сдвиг фазы

U,

4jt на угол

в

Изменяя

величину напряжения Uy, можно регулировать угол (начальный фазовый сдвиг) 9 от 0 до 180. Формирователь 3 воспринимает сигнал с выхода фазосдвигающего узла 2 и вырабатывает пилообразное напряжение U3, являющееся модулирующим.

В фазовом модуляторе 1 с помощью напряжения Us фаза синусоидального напряжения непрерывно сдвигается в сторону отставания со скоростью, равной круговой частоте CJ , т.е. по закону . Фазовый сдвиг, создаваемый каждым каскадом модулятора 1, пропорционален модулирующему пилообразному напряжению 1 и линейно возрастает на протяжении периода. Суммарный фазовый сдвиг двух каскадо составляет 360°.

Как видно из диаграмм фиг.З и 4,

вы

в итоге окавыходное напряжение U эывается постоянным. При этом величина и знак U6fe|X зависят от значения угла 8 . Например, угол 6, (фиг.З) соответствует положительному U6fcvҐ , а угол 92 (ФигоА) - отрицательному иеь)

Предложенное техническое решение практически полностью исключает наличие высших гармоник в выходном наи

чивает их отсутствие из сети токе.

Формула изобретения

Способ преобразования переменного напряжения в постоянное, основанный на фазовой модуляции переменного напряжения, отличающийся тем, что, -с целью повышения качества преобразования путем устранения пульсаций в постоянном напряжении, от априори выбранного мгновенного значения переменного напряжения, соответствующего требуемому уровню постоянного напряжения, изменяют глубину модуляции с частотой переменного напряжения по линейному закону.

Фиг. г

4

frNy

/N

-/-v

Zfr«r

Изобретение относится к электротехнике, в частности - к области вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - исключение пульсаций, сопровождающих процесс преобразования. Способ базируется на фазовой модуляции входного синусоидального напряжения U_вх=U_{вх.макс} SIN(ΩT+φ). Если в момент времени, соответствующий начальному фазовому сдвигу Θ, начать сдвигать фазу φ напряжения U_вх, в сторону отставания со скоростью, равной его круговой частоте ω, т.е. закону φ=ΩT±Θ, то результатом преобразования оказывается постоянное напряжение U_вых. Величина и знак напряжения U_вых определяются выбранным значением угла Θ. 4 ил.

«

v

/ /

/t

OfcteJ

a)t

«

Ф1/&4

at