Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения вторичных источников питания устройств электроавтоматики и электроприводов переменного тока малой мощности (до единиц КВА), работающих как на переменную, так и на постоянную нагрузку в тех случаях, когда требуется согласование уровней напряжений питающей сети ипотребления, а также повышенное качество преобразованной электрической энергии и приемлемые массогабаритные показатели вторичного источника. Известен способ формирования напряжения, основанный, на изменении амплиту ды и длительности ступеней, разделяющийся по способу формирования выходно- по напряжения, в котором для формирования ступенчатого напряжения необходимо применять трансформатор, работаюоций на выходной частоте, что значительно увеличивает массогабаритные показатели таких устройств 1. Известен также способ формирования ступенчатого напряжения с использованием нескольких источников питания с различными уровнями напряжения питания 2. Недостатком этого способа является его сложность, необходимость иметь несколько гальванически развязанных источников питания или наличие выходных трансформаторов. Наиболее близким техническим решением к изобретение является способ управления преобразователем постоянного напряжения в переменное, силовая часть которого содержит однофазный мостовой инвертор с четьфьмя ключами, образующими две его стойки, согласующий трансфо1рматор, работающий на частоте выше выходной частоты и коммутатор на ключах, состоящий Б том, что формируется последовательность импульсов для управления ключами однофазного инвертора, распределяются импульсы на соответствующие входы соответствующих ключей коммутатора и формируется многоступенчатое выходное напряжение с интервалами квантования его уровней по длительности кратными полупериодам выходного напряяюния однофазного инвертора. В этом случае повышается частота напряже ния на первичной обмотке трансформатора и, следовательно, улучшаются его массогабаритные показатели (3J. Недостаток такого способа регулирования - нерационально увеличенное число ключей коммутатора преобразователя (число ключей коммутатора при таком способе равно удвоенному числу ступеней на полупериоде выходного напряжения). Цель изобретения - упрощение преоб- разователя за счет уменьшения числа ключей коммутатора и уменьшение искажений выходного напряжения преобразо- . Поставленная цель достигается тем, что в способе формируют два дополнитель ные последовательности импульсов с частотой, равной выходной частоте преобразователя и сдвинутые между собой на угол СГС I и в соответствии с каждой .из этих последовательностей импульсов замыкают пары соседних ключей однофаз ного инвертора, принадлежащих разным его стойкам, причем длительность этих импульсов кратна указанным интервалам квантования выходного напряжения однофазного инвертора. Кроме того, число полуволн выходного напряжения однофазного инвертора на полупериоде напряже ния выходной частоты преобразователя нечетно. На фиг. 1 изображена принципиальная схема силовой части преобразователя, на фиг. 2а,б,в,г,д - временные диаграмм поясняющие принцип работы преобразователя при К ibS и р 3; где Н - число ступеней на полупериоде выходного напряжения, а р - степень уплощения, Силовая часть преобразователя содер жит однофазный мостовой инвертор 1 с четырьмя ключами 2-5, образующими две его стойки. Инвертор 1 нагружен на первичную рбмотку 6 согласующего тран сформатора 7, Его вторичная обмотка 8
одной из своих отпаек 9 непосредственно, а своими концами 10 и 11 и другими отпайками 12 и 13 через ключи 14-17 коммутатора 1В соединена с выходными выводами преобразователя.
Исходя из требований к качеству выходкого напряжения, число ступеней Н
трансформатора 7 при этом формируется положительный импульс напряжения U-rp., а на нагрузке - вторую ступень выходно- го напряжения преобразователя. Принцип дальнейшего формирования управляющих сигналов на интервале SJt/8-JCясен из последующего рассмотрения временных и ступень уплощения кривой выходного напряжения р равна, например, трем. С целью упрощения преобразователя и улучшения качества выходного напряясения число полуволн выхоаногб напрйжения однофазного инвертора на полуперио- де напряжения выходной частоты преобразователя принято нечетным, а кривую выходного напряжения преобразователя формируют с паузой (при переходе ее через нуль). Рассмотрим принцип формирования управляющих сигналов преобразователя {фиг. 1). Еслк модулирующий сигнал в RBHOM виде отсутствует, то оперкруют понятием огибающей или функции построения в соответстйик с законом, по которому вьфа- батьюаются импульсы управления. Полупериод огибающей делится на 8 тактовых интервалов (см. фиг. 2г) длич гельность которых CIL/8 . Начала и конць формируемых импульсов совпадают с началами и концами соответствующих так- товых интервалов так, что формируемые импульсы имеют одинаковую длительность t-u .CJC/8 . На интервале O-Jt/ft формируют импульс U,, , 4 (фиг. 26), принадлежащий одной из двух дополнительных последовательностей импульсов и подают на управляющие входы ключей 2 и 4 однофазного инвертора. Эткм самым формируется пауаа между полуволнами выходного напря- жения, так как одновременно замыкается пара ключей, подсоединенных к общей точке цепи питания. На. интервалеX/&-3t/4 формируются отпирающие импульсы для ключей 3 и 4 однофазного инвертора 1 и ключа 15 коммутатора 18. При этом на первичной обмотке 6 согласующего трансформатора 7 формируется отрицательный импульс напряжения (фиг. 2в), а полярность обмоток трансформатора такова, что на нагрузке формируется первая ступень положительной полуволны выходного напряжения . (фиг. 2г). На интервале П./4-331/8формируются отпирающие импульсы для ключей 2 и 5 однофазного интервала и ключа 16 коммутатора 18. В первичной обмотке 6 диаграмм на фиг. 2а,б,в,г,д, где на фиг - сигналы управления, подава мые на управляющие входы ключей одно фазного инвертора; на фиг. 2д дд-Ц сигналы управления, подаваемые на управляющие входы ключей коммутатора. На интервале Л-QJt/e формируется дополнительный импульс 1)3,5 (фиг. 26) и подается на управляющие входы ключе 3 и 5 однофазного «швертора. Тем самы обеспечивается изменение периодичности переключения ключей инвертора за счет одновременного замыкания ключей 3 и 5 подсоединенных к общей точке цепи питания. В результате изменения периодич ности перекпючения ключей инвертора формируется нечетное число полуволн выходного напряжения этого инвертора на полунериоде напряжения выходной час тоты преобразователя, а также формируется пауза между полуволнами выходного напряжения преобразователя, чем достигается существенное упрощение преобразователя (число ключей коммутатора равно числу ступеней на полупериоде выходного напряжения). Предлагаемый способ помимо сущест венного упрощения преобразователя позволяет получить меньшие искажения напряжения на выходе преобразователя за счет того, что выходное напряжение имеет в своем составе ступень с амплитудой равной нулю. Формула изобретения Способ управления преобразователем постоянного напряжения в переменное, силовая часть которого содержит однофазный мостовой инвертор с четырьмя ключами, образующими две его стойки.
/.Г1Ь
L I V I U-ZIl-.
Фи-З. /
а
яо-г/) согласующий трансформатор, работающий на частоте выше выходной частоты, и коммутатор на ключах, состоящий в том, что формируется последовательность импульсов для управления ключами однофазного инвертора, распределяются импульсы на управляющие входы соответствующих ключей коммутатора и формируется многоступенчатое выходное напряжение с интервалами квантования его уровней по длительности кратными полупериодам выходного напряжения однофазного инвертора, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и уменьшения искажений его выходного напряжения формируют две дополнительные последовательности импульсов с частотой, равной выходной частоте преобразователя и сдвинутые между собой на угол и с помощью этих последовательностей импульсов замыкают пары соседних ключей однофазного инвертора, принадлежащих разным его стойкам, причем длительность этих импульсов кратна указанным интервалам квантования выходного напряжения однофазного инвертора, а число полуволн выходного напряжения этого инвертора на полупериоде напряжения выходной частоты преобразователя нечетно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лекоргийе Ж. Управляемые электрические вентили и их применение. М., -Энергия, 1971, с. 399-400. 2.Авторсксзе свидетельство СССР № 414693, кл. Н О2 М 5/48, 3.Мельничук Л. П., Кравченко В, А. Об уменьшении весогабаритных показателей вторичных источников питания. Сб. Повышение эффективности устройств преобразователей техники, ч. 4, Киев, Наукова думка, 1973.
