Стабилизированный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G05F1/44 H02M7/515 

Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания электромеханических устройств. Известен трехфазный стабилизированный преобразователь, в котором питание трехфазного инвертора осуществляется непосредственно с выхода ключевого стабилизатора 1. Использование ключевого регулятора, ключи которого коммутируют полный ток нагрузки, приводит к уве личению динамических потерь, а такж к образованию нулевых пауз на каждо ступени выходного напряжения, что значительно увеличивает значение ко эффициента искажения синусоидальнос ти в процессе регулирования. Измене ние ширины импульсов только по одно му из фронтов приводит к изменению фазы выходного напряжения преобразователя . Наиболее близким по технической сущности является трехфазный стабилизированный преобразователь, содер жащий т-фазный инвертор, вход которого через выходной выпрямитель однофазного мостового инвертора вольт добавки соединен с входными выводам выход - с выходными выводами, систе-му управления т-фазным инвертором, выполненную на кольцевой пересчетной схеме, выходы которой соединены с управляющими входами т-фазного инвертора, вход - с одним выходом задающего генератора, блок обратной связи., вход которого подключен к выходным выводам, два усилителя мощности, вйхрды которых соединены с управляющими входами инвертора вольтодобавки Г2. Целью изобретения является стаби лизация фазы выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь, содержащий ш-фазный инвертор, вход которого через выходной выпрямитель однофазного мостового инвертора вольтодобавки соединен с входныГШ выводами, выход - с выходными выводами, систему управления т-фазным инвертором, выполненную на кольцевой пересчетной схеме, выходы которой соединены с управлявшими входами т-фазного инвертора, вход - с одним выходом задающего генератора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, два усилителя мощности, В1лходы которых соедийены с управляющими входами инвертора вольтодобавки, введены формирователь треугольного напряжения, узел сравнения, I- К- и 0-триггеры, причем другой выход заданяцего генератора через формирователь треугольного напряжения соединен с одним входом узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока обратной связи, выход узла сравнения соединен с входами I- К- и О-тригеров, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих усилителей мощности.

На фиг. 1 представлена блок-схема стабилизированного преобразователя, выполненного согласно изобретению; на фиг. 2 - временные диаграглмы, поясняющие формирование выходного ..напряжения.

Стабилизированный преобразователь содержит задающий генератор 1, один выход которого подключен к схеме 2 управления т-фазным инвертором 3, выходные обмотки которого соединены последовательно, другой, выход задающего генератора через формирователь 4 треугольного напряжения соединены с одним входом узла 5 сравнения. Выход узла 5 сравнения йодключен к Bxo дам 1-к-триггера 6 и 0-триггера 7, выходом соединенных через усилители 8, 9 мощности с управляющими входаг«1И транзисторов 10, 11 и 12, 13 мостово.го инвертора 14.

Выходные обмотки 15 и 16 мостового инвертора 14 и диоды 17, 18 образуют выпрямитель 19 и включены в цепь питания инвертора 3, К другому входу узла 5 сравнения подключен выход блока 20 обратной связи.

Для первоначаль ной установки триггеров б и 7 и схемы 2 управления используется узел 21 синхронизации. , Преобразователь работает следующим образом.

В. момент подачи напряжения питани возбуждается задающий генератор 1 и на его выходах появляются импульсы 22 длительностью 180 эл. градусов. Одновременно схема синхронизации устанавливает триггеры б, 7 и схему 2 управления в положение, показанное на фиг. 2. Сигнал с одного выхода задающего генератора 1 производит переключение в схеме 2 управления по заданному закону и тем самым осуществляет коммутацию ключей т-фазного ин вертора 3. По силовой цепи: клемма плюс источника питания, через обмотки 15, 16 и диоды 17, 18, инвертор 3, клемму минус истючника питания, начинает протекать ток. На выходных обмотках инвертора 3 поясняется напряжение, величина которого формируется только нерегулируемым источником питания. На выходе блока 20 обратной связи появляется постоянное напряжение 23, величина которого

пропорциональна величине выходного напряжения .преобразователя. С другого выхода задающего генератора 1 на вход формирователя 4 треугольного напряжения поступшот импульсы 22. В узле 5 происходит сравнение уровней напряжения 23 блока 20 обратной связи и треугольного напряжения 24 и на выходе угла 5 формируется напряжение 25. В момент времени O-t триггеры &, 7 были установлены таким образом, что на выходе усилителей 8, 9 мощности были напряжения 26, 27, поддерживающие открытыми транзисторы 11 и 13 и закрытыми транзисторы 10 и 12. По первичной обмотке инвертора 1 трансформатора ток не протекает. В момент ц , когда напряжение 24 становится больше напряжения 23, происходит переключение I -К-триггера 6, на выходе усилителя 8 мощности, формируются сигналы 25, открывающие тразистор 10 и запирающие транзистор 11 По цепи: плюс источника питания, транзистор 10, первичная обмотка выходного трансформатора инвертора 14, транзистор 13 и минус источника, начинает протекать ток. Напряжение 28 питания т-фазного инвертора становится равным сумме напряжения 28 питания и напряжения 29 обмотки 15. Диод 17 начинает проводить ток, а диод 18 закрывается. В момент t-j напряжение 23 становится равным напряжению 24, и по заднему фронту фсигнала 25 узла 5 сравнения происходит переключение триггера 7 (напряжение 28). Ранее открытый транзистор 1 закрывается, а транзистор 12 открывается. На обмотка с 15 и 16 напряжение отсутствует, и напряжение 28 питания т-фазного инвертора 3 становится равным напряжению источника питания, при формировании на выходе задающего генератора 1 нового импульса в момент времени t происходит переключение кольцевой пересчетной схемы и переключение одной из фаз инвертора 3. На выходах инвертора 3 формируются напряжения 30, при суммировании которых образуется выходное напряжение 31 преобразователя.

Дальнейшая работа преобразователя происходит аналогично рассмотренной в данном промежутке времени. Ширина вольтодобавочного напряжения 29 изменяется симметрично относительно центра каждой ступени выходного напряжения 31. Этим обеспечивается стабильность фазы выходного напряжения в процессе регулирования.

Снижение амплитуд низших из высших гармоник может быть достигнуто за счет увеличения количества импульсов, приходшцихсй на одну ступень выходного напряже.-ия преобразователя

Формула изобретения Стабилизированный преобразователь содержащий т-фазный инвертор, ыход

которого через выходной вьшрямитель однофазного мостового инвертора вольтодобавки соединен с входными выводами, выход - с выходными выводами, систему управления т-фазным инвертором, выполненную на кольцевой пересчетной схеме, выходы которой соединены с управляющими входами т-фазного инвертора, вход - с одним выходом задающего генератора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, два усилителя мощности, выходы которых соединены с управляющими входами инвертора вольтодобавки, отличающийся тем, что, с целью стабилизации фазы выходного напряжения, в него введены формирователь треугольного напряжения, узел сравнения, 1-К- и D-триггеры, причем другой выход задающего генератора через формирователь треугольного напряжения соединен с одним входом узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока обратной связи, выход узла сравнения соединен с входами 1-К- и D-триггеров, выходы которых подкщ)чены к управляющим входам соответствующих усилителей мощности.

Источники информации,

o 1 принятые во внимание при экспертизе

1. Проектирование статических преобразователей. Под ред., ролубева В. П., Энергия, 1974, рис.4-21, с.205-206.

5

2, Проектирование статических преобразователей., под ред. Голубева В. П. Энергия, 1974, с.206-207, рис. 4-23.

П