(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ш-ФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
1
Изобретение относится к преобразовательной технике и может бь1ть использовано в системах электропитания радиоэлектронной- аппаратуры и автономных системах электроснабжения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь т-фазного напряжения в однофазное, выполненный в виде амплитудно-импульсных модуляторов,нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены к демодулятору. Он содержит N амплитудноимпульсных модуляторов, выполненных по схеме однофазного инвертора в виде двух стоек полностью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью и нагруженных на трансформаторы, выходные обмотки которых соединены последовательно и подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, состоящий из последовательно связанных между собой задающего генератора, делителя частоты 2М-канального распределителя импульсов, собранного по пересчетной схеме, и 2N-Kaнального модулятора, выходы каждого из
В ОДНОФАЗНОЕ
каналов которого через основные и дополнительные оконечные усилители мощности соединены соответственно с управляющими входами ключей первы.х и вторых стоек амплитудно-импульсных модуляторов, причем - триггер, подсоединенный входом к генератору напряжения несущей частоты, выходом подключен к общему входу 2Ы-канального модулятора и к вспомогател ному оконечному усилителю мощности, соединенному с управляющими входами ключей демодулятора, который выполнен по схеме однофазного инвертора на ключах с двухсторонней проводимостью. Источник т-фазного напряжения при этом подключают к амплитудноимпульсным модуляторам. Принцип работы этого устрбйртвд основан на пофазной
15 амплитудно-импульсной модуляции входного ш-фазного переменного напряжения в соответствии с N-фазным переменным напряжением, формируемым 2N-кaнaльным модулятором из выходных напряжений 2N20 канального распределителя импульсов и выходного напряжениятриггера. Промодули рованные напряжения за счет последовательного соединения выходных обмоток трансформаторов алгебраически суммируют и демодулируют демодулятором. На выходе демодулятора формируется выходное квазисинусоидальное напряжение 1. Недостатком такого преобразователя является сравнительно высокий коэффициент гармоник выходного тока. Так, например при , входной частоте 50 Гц и при- частоте основной гармоники выходного напряжения 50 Гц, а также при активноиндуктивной нагрузке с параметрами Кн 10 Ом, LH 3,5 мГн коэффициент гармоник тока равен 17%. Цель изобретения - улучшение гармонического состава выходного тока преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе т-фазного напряжения в однофазное, блок управления снабжен 2Nканальной схемой сравнения, 2N входов которой связаны через 2N введенных интеграторов с выходами упомянутого 2 -канальйого распределителя импульсов,, а общий ее вход через также введенный управляемый генератор пилообразного напряжения соединен с выходом генератора напряжения несущей частоты, причем выходы 2N-KaHaльной схемы сравнения подключены ко входам 2Ы-канального модулятора. фиг. 2 и 3, соответственно, На фиг. представлены структурная схема и диаграм .г.; jr.г МЫ, поясняющие принцип работы описываемого преобразователя; на фиг. 4 - пример реализации одного из каналов 2 -канального модулятора; на фиг. 5 - диаграммы, поясняющие принцип работы одного из каналов 2N-кaнaльнoгo модулятора; на фиг. 6 и 7 - примеры конкретной реализации полностью управляе.мого ключа с двухсторонней проводимостью. Преобразователь т-фазного напряжения в однофазное (фиг. 1) содержит N амплитудно-импульсных модуляторов 1, выполненных по схеме однофазного инвертора в виде двух стоек 2 и 3, полностью управляемых ключей 4 с двухсторонней проводимостью и нагруженных на трансформаторы 5, выходные обмотки которых соедине)ы последовательно и подключены ко входу демодулятора 6,- выход которого в точках 7 и 8 образует общий выход преобразователя, а также блок управления 9, состоящий из последовательно связанных между собой задающего генератора 10, делителя частоты 11, 2N-кaнaльнoгo распределителя импуЛьсов 12, собранного по пересчетной схеме, 2N интеграторов 13, 2Ы-канальной схемы сравнения 14, общий вход 15 которой связан через управляемый генератор пилообразного напряжения 16 с выходом генератора напряжения несущей частоты 17 и 2Ы-ка-нального модулятора 18, выходы каждого из каналов которого через основные 19 и дополнительные 20 оконечные усилители мощности связаны соответственно с первыми 2- и вторыми 3 стойками ключей 4 амплитудно-импульсных модуляторов 1, причем триггер 21, подсоединенный входом к генератору напряжения несущей частоты 17, выходом подключен к общему входу 22 2jNканального модулятора 18 и к вспомогательному оконечному усилителю мощности 23, соединенному с управляющими входами ключей демодулятора 6. Источник ш-фазного напряжения 24 подсоединен к амплитудно-импульсным модуляторам 1.. Принцип работы предложенного преобразователя гп-фазного напряжения в однофазное заключается в том, что входное гп-фазное переменное напряжение. А, В и С (фиг, 2 для ) пофазно амплитудно-импульсно модулируют N-фазным напряжением 25- „ .,--„ л Про.модулированные напряжения 28-30 (выделено жирной линией) за счет последовательного соединения выходных обмоток трансформаторов 5 алгебраически суммируют и демодулируют демодулятором 6. Амплитудно-импульсная модуляция каждой из фаз входного т-фазного переменного напряжения в соответствии с напряжением вида 31 (фиг. 3) достигается сравнением двух каналов 2М-канальной схемы сравнения 14 напряжения 32, поступающего на ее.общий 15 с выхода управляемого генератора пилообразного напряжения 16, с напряжением 33 И 34. Формируемыми двумя интеграторами 13 из выходных напряжений 35 и 36 2N-кaнaльнoгo распределителя импульсов 12, приводит к формированию на выходах указанных двух каналов 2Ы-канальной схемы сравнения И напряжения 37, 38. Напряжения 37, 38 двумя из каналов 2М-канального модулятора 18 .модулируют напряжением 39, поступающим на его общий вход 22 с триггера 21. Промодулированные напряжения 39, 40 с выходов 2N-Kaнального модулятора 18 в виде сигналов управления поступают через один из основных оконечных усилителей мощности 19 и один из дополнительных оконечных усилителей моп ности 20 на управляющие входы ключей 4 соответственно первой 2 и второй 3 стоек одного из амплитудно-импульсных модуляторов 1. В качестве генератора напряжения несущей частоты может использоваться один из выходов делителя частоты 11. ,На фиг. 4 представлен пример реализации одного из каналов 2N-кaнaльнoгo модулятора на логических элементах И-НЕ. Точкам 41-45 соответствуют временные диаграммы 46-50 (см. фиг. 5), поясняюпше принцип работЫ одього из каналов 2М-канальногс модулятора. На фиг. 6 и 7 представлены примеры реализации полностью управляемого ключа с двухсторонней проводимостью. Точками 51, 52 и 53, 54 ключи подключают в силовые цепи амплитудно-импульсных модуляторов. Точки 55 и 56 - управляющие входы ключей, к которым подключают выходные обмотки 57 и 58 оконечных усилителей мощности. Выполнение преобразователя т-фазного напряжения в однофазное по предложенно} схеме при прочих равных условиях, частоте основной гармоники выходного напряжения равной 50 Гц, нагрузке с параметрами RH 10 Ом, LH 3,5 мГн, частоте генератора напряжения несущей частоты равной 16 кГц и модуляции по трапецеидальному Закону - позволило получить коэффициент гармоник выходного тока 3,5%, что значительно меньще, чем в, прототипе. Формула изобретения Преобразователь т-фазного напряжения в однофазное, содержащий N амплитудно-импульсных модуляторов, выполненных по .схеме однофазного инвертора в виде двух стоек полностью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью и нагруженных на трансформаторы, выходные обмотки которых соединены последовательно и подключены ко входу демодулятора, выход которого образуют общий выход преобразователя, а также блок управления, состояЩ.ИЙ из последовательно связанных между собой задающего генератора, делителя частоты, 2Ы-канального распределителя импульсов, собранного по пересчетной схеме, и 2Ы-канального модулятора, выходы каждого из каналов которого через основные и дополнительные оконечные усилители мощности соединены соответ-гвеино с пе.рвыми и вторыми стойками ключей амплитудноимпульсных модуляторов, причем триггер, подсоединенный входом к генератору напряжения несущей частоты, выходом подключен к общему входу 2Ы-канального модулятора и к вспомогательному оконечному усилителю мощности, соединенному с управляющими входами ключей демодулятора, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного тока, блок управления снабжен последовательно соединенными 2Ы-канальной схемой сравнения и интеграторами, причем входы последних подключены к соответствующим выходам 2Ы-канального распределителя импульсов, общий вход 2 М-канальной схемы сравнения через введенный управляемый генератор пилообразного напряжения соединен с выходом генератора напряжения несущеи частоты, а ее выходы подключены к соответствующим входам 2N-кaнaльнoгo модулятора. Источники информации, принятые во внимание пр5и экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке №.2457776/07, 25.02.77. ( - i
лл
i
J J5ЧЛ-Л
bftPn
36
шсшлл
juumnnnr
n n J LJn-Jn-Jn n njn Tl Jn-Jn t
jn jn rirn jn jn jnnjnjnjn jnjni n t
n-jnjTjn njrL n ri rT
Wfb
П
Д
D
J t
juuuinnnr
1ППГ t
innnniUL
илг.
n П П П П г t
Л n гъ j-T jnji j-Tjn
47
innrUTJlA
ГПГ иП-Ги 1ГТ
4Й
45
n
5i7
лпллллпг
J IJ
ir---LJ--LJ-T J--l r-L-r t
n 1 in-j- -j t
