Регулируемый преобразователь напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/52 

(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для осуществления автоматического поддержания средней м пульсного значения выходных параметров импульсной (реверсивной) формы. Такие источники применяются для питания станков электрохимической обработки металлов и гальванических ванн. Известны источники питания, предназначенные для питания станков электрохимической обработки металлов и гальванических ванн 1. С помощью дополнительного устройства 2 эти источники питания могут работать с импульсной формой выходных тока и напряжения. С целью повыщения качества и точности обрабатываемых деталей необходима стабилизация среднеймпульсного значения тока и напряжения при импульсном регулировании. Причем длительность импульсов тока (напряжения) и пауз составляет десятки миллисекунд. Однако известное устройство не обеспечивает стабилизацию выходных параметров при импульсном регулировании и при реверсе тока с малыми временами уставок (до 5 с). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулируемый преобразователь напряжения, содержащий ключ, вкль 1енный последовательно между входным и выходным выводами, устройство управления, содержащее формирователь сигнала управления, усилитель, выходной вывод которого соединен с входным выводом блока импульсно-фазового управления, причем выходной вывод последнего соединен с управляющим выводом ключа 3. Однако известный преобразователь не обеспечивает импульсную форму и стабилизацию среднеимпульсного значения выходных параметров. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в регулируемый преобразователь напряжения введены блок импульсного регулирования и два дополнительных ключа, при этом выходные выводы блока импульсного регулирования подключены к входному выводу блока импульсно-фазового управления и к управляющим выводам дополнительно

введенных ключей, один из которых Еж.чючен последовательно между выходным выводом формирователя сигнала управления и входным выводом усилителя, а второй - между входхным выводом усилителя и одним из выводов дополнительно введенного резистора, второй вывод которого соединен с выводом вновь введенного делителя напряжения, шунтируюилего выходную цепь усилителя, и между входным и выходным выводами усилителя подсоединен дополнительно введенный конденсатор.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь состоит из операционного усилителя 1, ключей 2 и 3, резистора 4 обратной связи, делителя 5 напряжения, блока 6 импульсно-фазового управления, блока 7 импульсного регулирования, датчиков 8 и 9 тока и преобразовательного трансформатора 10, силовых ключей li, подстроечных резисторов 12 и 13, конденсатора 14.

Преобразователь работает следующим образом.

В непрерывном режиме работы, когда блок 6 импульсно-фазового управления непрерывно вырабатывает импульсы управления ключами 11, т. е. блок 7 импульсного регулирования выключен ключи 2 и 3 находятся в замкнутом состоянии. Величина выходного напряжения (тока) определяется напряжением с выхода формирователя сигнала управления, который в данной схеме образован подстроечными резисторами 12 и 13 и датчиками 8 и 9 напряжения (тока). При включении блока 7 импульсного регулирования происходит прекрандение генерации импульсов на выходе блока 6 импульсно-фазового управления. Одновременно размыкаются ключи 2 и 3, т. е. отключаются цепи обратной связи и сигнала управления от входа усилителя . Конденсатор 14, предварительно заряженный до папряжения, пропорционально1о выходному напряжению (току) источника питания, поддерживает на выходе усилителя 1 (входе блока 6 импульсно-фазового управления) напряжение, определяющее напряжение (ток) на выходе преобразователя, до включения блока 7. Входное сопротивление усилителя 1 достаточно велико, поэтому за время паузы (0,01 - 1 с) напряжение на выходе усилителя не изменится. По окончании паузы начинается генерация импульсов на выходе блока 6. Одновременно включаются (замыкаются) ключи 2 и 3. Ввиду того, что на выходе усилителя 1 напряжение за время паузы практически не изменилось, то включение силовых ключей 11 сразу происходит на заданный угол управления, исключая переходные процессы. Конденсатор 14 за время отключенного состояния блока 7 снова заряжается до определенного напряжения. По окончании импульса тока процессы повторяются. Делителем 5 и резистором 4 обратной связи подбирается оптимальный режим работы операционного усилителя.

Стабилизация среднего значения в импульсе может быть раздельно осуществлена как напряжения, так и тока на выходе источника. Для чего достаточно подключить второй канал, выполненный аналогично первому. Для исключения влияния работы каналов друг на друга выходы, усилителей 1 необходимо подключать к блоку 6 через диоды. Возможно подключение к блоку 6 обоих каналов одновременно. При этом могут быть осуществлены ограничения по глубине регулирования как тока, так и напряжения. Однако наиболее предпочтите.тен вариант, когда регулирование выходного напряжения обеспечивается во всем диапазоне, а канал по току обеспечивает функции ограничения тока на выходе источника на заданном уровне.

Предлагаемое устройство позволяет получить напряжение импульсной формы со стабильным среднеимпульсньш значением регулируемого параметра.

Формула изобретения

Регулируемый преобразователь напряжения, содержащий ключ, включенный последовательно между входным и выходным выводами, устройство управления, содержащее формирователь сигнала управления, усилитель, выходной вывод которого соединен с входным выводом блока импульснофазового управления, причем выходной вывод последнего соединен с управляющим выводом ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок импульсного регулирования и два дополнительных ключа, при этом выходные выводы блока импульсного регулирования подключены к входному выводу блока импульсно-фазового управления и к управляющим выводам дополнительно введенных ключей, один из которых включен последовательно между выходным выводом формирователя сигнала управления и входным выводом усилителя, а второй - между входным выводом усилителя и одним из выводов дополнительно введенного резистора, второй вывод которого соединен с выводом вновь введенного делителя напряжения, Щунтирующего выходную цепь усилителя, и между входным и выходным выводами усилителя подсоединен донолнительно введенный конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Писарев А. Л., Деткин Л. П. Управление тиристорными преобразователями. М., «Энергия, 1975, с. 23, рис. 2-1 (прототип).