Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1981 года по МПК H02M7/48 

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть исаользовано, например, во вторичных источниках питания.

Известен преобразователь, содержащий нерегулируемый инвертор, ключевой регулятор напряжения в цепи питания постоянного тока инвертора, и блок управления. За счет изменения длительности сигналов управления транзистора регулятора обеспечивается регулирование выходного напряжения инвертора D3.

Недостаток такого преобразователя - большие масса и габариты сгяа живающего фильтра в цепи питания пр стоянного тока инвертора.

Известен также преобразователь, содержащий основной и вспомогательный инверторы и регулятор. Изменение выходного напряжения обеспечивается за счет регулирования напряжения питания вспомогательного инвертора. Регулируемое по амплитуде выходное напряжение вспомогательного инвертора и выходное напряжение основного инвертора суммируются друг с другом 21.

Однако такой преобразователь имеет большие массу и габариты, так как регулятор выполняется с полной глубиной модуляции, а вспомогательный инвертор работает на выходной частоте основного.

Наиболее близким по технич.еской

10 сущности к. изобретению является преобразователь, содержащий основной и регулируемый вольтодобавочный инверторы, причем выход последнего включен через выпрямитель последо15вательно в цепь питания постоянного тока основного инвертора. Управление инверторами осуществляется от свгдельных блоков управления sj.

Недостаток известного преобразо20вателя - наличие широкого спектра гармоник в кривой выходного напряжения , и изменение спектра при регулировании. Это связано с тем, что При регулировании напряжения в широком диапазоне происходит увеличение глубины модуляции регулируемого напряжения. Цель изобретения - улучшение формы кривой выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь, содержащий ос новной инвертор с блоком управления и з адающим генератором, вспомогатель ный регулируемый инвертор с блоком управления, причем вспомогательный регулируемый инвертор выполнен с выходным трансформатором, имеющим две полуобмотки, общая точка которых сое динена с входным выводом преобразователя, а крайниевыводы,связаны с входным выводом основного инвертора через диоды, введен, по крайней мере один дополнительный регулируемый инвертор, выполненный с выходным транс форматором, имеющим две вторичные об мотки, включенные согласно последова тельно с полуобмотками вспомогательного регулируемого инвертора, причем задающий генератор снабжен дотолнительным выходом, соединенным со вход блока управления вспомогательного ре гулируемого инвертора. На фиг. 1 приведена схема преобра зователя ; на фиг. 2 - эпюры, поясняю щие формирование кривой выходного на пряжения. Преобразователь содержит вспомога тельный 1 и дсаюл ни тельные 2 и 3 регулируемые инверторы, выходные обмотки 4-9 трансформаторов которых соединены согласно между собой и вкл чены последовательно с источником пи тания через диоды 10 иЧ 1 в цепь питания постоянного тока основного инвертора 12. Один выход задающего ген ратора 13 подключен к блоку 14 управления инвертора 12, а другой - к блоку 15 управления инверторов 1-3. При максимальном уровне входного напряжения со схемы 15 управления по даются импульсы регулируемой длитель ности только на ключи инвертора 1, на обмотках 4 и 5 наводится регулиру емое напряжение, причем ширина импульсов изменяется симметрично по обоим фронтам,-а частота выбирается кратной числу фаз инвертора 12. На обмотках 6-9 напряжение равно нулю. Напряжение питания инвертора 12 равно сумме напряжения источника питани и импульсного вольтодобавочного напряжения 16 (фиг. 2), определяемого коэффициентом трансформации трансформатора инвертора I. Выходное напряжение преобразователя содержит регулируемую и нерегулируемую составляющие, соотношение между которыми определяет значение коэффициента искажения напряжения в процессе регулирования. При уменьшении напряжения источника питания регулируемые по длительности импульсы поступают на ключи инвертора 2, а на выходных обмотках 6 и 7 трансформатора инвертора 2 наводится регулируемое нарряжение. Ключи инвертора 1 переключаются через 180 эл. град., и на выходных обмотках 4 и 5 формируется прямоугольное нерегулируемое напряжение. На ключи инвертора 3 импульсы не поступают, а напряжение на обмотках 8 и 9 отсутствует. Напряжение питания инвертора 12 равно сумме нерегулируемых напряжений источника питания, выходного напряжения 16 первого инвертора 1 и регулируемого напряжения 17 инвертора 2, слгределяемого коэффициентом трансформации трансформатора инвертора 2. Выходное напряжение также содержит регулируемую и нерегулируемую сос.,тавляющие, но вследствие того, что соотношение их обеспечивается в каждом диапазоне постоянным, максимальное значение коэффициента искажения напряжения остается неизменным. При низком уровне входного напряжения на обмотках 4-7 фор(шруются нepe yлируемые напряжения, а регулирование осуществляется только за счет изменения длительности импульсов напряжения на обмотках 8 и 9. Напряжение питания инвертора 12 равно сумме нерегулируемь1х напряжений 16 и 17, напряжения источника питания и регулируемого напряжения 18; создаваемого инвертором 3. Сохранив соотношение регулируемой и нерегулируемой составляюпщх выходного напряжения 19, можно обеспечить глубину модуляции на этом поддиапазоне такую же, как и на предыдущих; Использование изобретения позволяет снизить амплитуду переменной составляющей высокой частоты выходного напряжения инвертора, и улучшить .спектр кривой выходного напряжения инвертора. Кроме того п6вьш1ается рабочая частота регулируемых инверторов, что позволяет улучшить массо-габаритные показатели. Формула изобретения Преобразователь постоянного напр жения в переменное, содержащий основной инвертор с блоком управления и задающим генератором, вспомогатель ный регулируемый инвертор с блоком управления, причем вспомогательный регулируемый инвертор выполнен с выходным трансформатором, имеющим двэ полуобмотки, общая точка которых сое динена с входным выводом пресбразователя, а крайние выводы связаны с входным выводом основного инвертора через диоды, о тличающийс я тем, что, с целью улучшения формы кр вой вгходного напряжения, в него вве ден, по крайней мере, один дополни6тельный регулир/ем1Ый инвертоо, выполненный с выходным трансформатором, имеющим две вторичные обмотки, включенные согласно последовательно с полуобмотками вспомогательного регулируемого инвертора, причем задающий генератор снабжен дополнительным выходом, соединенным со входом блока управления вспомогательного регулируемого инвертора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидитепьство СССР № 186016. кл. Н 02 М 7/48, 02.06.65. 2.Авторское свидетельство СССР № 480439, кл. Н 02 М 7/48, 07.09.72. 3.Авторское свидетельство СССР № 192913, кл. Н 02 М 7/48, 29.12.63.