Преобразователь переменного напряженияНизКОй чАСТОТы B пОСТОяННОЕ НАпРяжЕНиЕ Советский патент 1981 года по МПК H02M7/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве преобразователя переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение при построении источников различного назначения.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие последовательно соединенные силовой трансформатор, выпрямитель, сглаживающий фильтр и регулирующий элемент 1 и 2.

Недостаток этих устройств - значительные вес и габариты.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение, содержащий входной выпрямитель и канал преобразования, состоящий из последовательно соединенных инвертора повышенной частоты с силовым трансформатором, выходного выпрямителя и сглаживающего фильтра, а также блок управления 3.

Недостатки известного устройства - сравнительно низкое качество массо-габарит ных показателей и динамических характеристик, так как они зависят от степени приближения огибающей выпрямленного напряжения к прямоугольной форме, которая определяется как количеством отводов первичной обмотки силового трансформатора (а также ключевых элементов для их переключения) , так и длительностью переднего и заднего фронтов. В идеальном случае, в известном преобразователе можно получить выпрямленное напряжение с формой равнобедренной трапеции, боковыми сторонами которой являются отрезки синусоиды. В спектре напряжения такой формы присутстIQ вуют низкочастотные составляющие с частотами, кратными удвоенной частоте входного напряжения.

Цель изобретения - улучщение массогабаритных показателей и динамических характеристик.

15 Указанная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение, содержащем входной выпрямитель и канал преобразования, состоящий из последовательно соединенных инверторов повыщенной

20 частоты с силовым трансформатором, выходного выпрямителя и сглаживающего фильтра, а также блок .управления, канал преобразования подключен ко входным выводам непосредственно, а к выходу входного выпрямителя подключен вольтодобавочный канал, состоящий из последовательно соединенных дополнительного сглаживающего фильтра и управляемого генератора с трансформатором напряжения, вторичная обмотка которого включена последовательно, в цепь первичной обмотки силового трансформатора инвертора повышенной частоты. На фиг. 1 дана электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 - эпЮры выходных напряжений его основных блоков. Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение содержит входной выпрямитель 1 и канал преобразования, состоящий из соединенных последовательно инвертора повышенной частоты на ключевых элементах 2-5 с силовым трансформатором 6 и выходного выпрямителя на диодах 7 со сглаживающим фильтром на дросселе 8 и конденсаторе 9. Нагрузка 10 может иметь как активный, так и реактивный характер. Кроме того, в преобразователе есть вольтодобавочный канал, посредством сглаживающего фильтра 11 которого, выход входного выпрямителя 1 соединен с управляемым генератором на ключевых элементах 12-15 с трансформатором 16 напряжения. Блок 17 управления служит для формирования и распределения сигналов управления ключевыми элементами 2-5 и 12-15 либо по величине напряжения на нагрузке, либо по командам от внешнего устройства. Преобразователь работает следующим образом. При подачке напряжения с частотой f на инвертор повышенной частоты и поочередном включении элементов 2,5 и 3,4 на выходе инвертора получаем высокочастотное напряжение частотой f (фиг. 2). Одновременно напряжение выпрямляется выпрямителем 1, сглаживается фильтром 11 и преобразуется генератором на элементах 12-15 в прямоугольное напряжение U/rtj с такой же частотой д. Для преобразователя характерны три режима работы: вольтодобавки, закоротки и вольтоотбавки. в режиме вольтодобавки посредством трансформатора 6 и трансформатора 16 происходит сложение напряжений Ut и , а в режиме вольтоотбавки их вычитание. Режим закоротки, когда напряжение вторичной обмотки трансформатора 16 равно О, обеспечивается при одновременном включении элементов 12, 14 или 13, 15. Алгоритм переключения элементов 12-15 на каждый из режимов задается блоком 17 управления. Выпрямленное напряжение Ug имеет форму, отображенную на фиг. 2, где а, б, в - режимы работы преобразователя вольтодобавки, закоротки и вольтоотбавки соответственно. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение, содержащий входной выпрямитель и канал преобразования, состоящий из последовательно соединенных инвертора повышенной частоты с силовым трансформатором, выходного выпрямителя и сглаживающего фильтра, а также блок управления, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и динамических характеристик, канал преобразования подключен ко входным выводам непосредственно, а к выходу входного выпрямителя подключен вольтодобавочный канал, состоящий из последовательно соединенных дополнительного сглаживающего фильтра и управляемого генератора с трансформатором напряжения, вторичная обмотка которого включена последовательно в цепь первичной обмотки силового трансформатора инвертора повышенной частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 540336, кл. Н 02 М 7/155, 1977. 2.Патент ФРГ № 2624532, кл. Н 02 М 1/14, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР Хо 505100, кл. Н 02 М 5/12, 1976.