Преобразователь постоянного напряжения в переменное многоступенчатой формы Советский патент 1982 года по МПК H02M7/48 

{5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ

I

Изобретение относится к преобразовательной технике.

По основному авт.св. f 771825 известен преобразователь постоянного напряжения в переменное многоступенчатой формы, содержащий инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого выполнена с промежуточными отводами, Соединенными в общую точку через управляемые ключи с двухсторонней проводимостью, .а также мост из четырех ключей с двухсторонней проводимостью, одним входным выводом подключенный к одному концу вторичной обмотки, а выходными выводами образующий выход преобразователя, причем другой конец вторичной обмотки трансформатора подключен ко второму входному выводу.моста, а упомянутая общая точка подсоединена к одному из выходных выводов преобразователя 1.

Недостатком этого устройства является недостаточно высокое- качество выходного напряжения.

Целью изобретения является улучше.ние качества выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в описанном преобразователе вторичная обмотка снабжена дополнительным отводом, соединенным с выходными выводами через первую пару допол10нительно введенных полностью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью, причем выходной вывод,связанный через ключи с концами вторичной обмйтки, подключен через вторую

15 пару дополнительно введенных ключей с двухсторонней проводимостью к основным промежуточным отводам.

На фиг.1 изображена принципиальная схема преобразователя; на фиг.220пример выполнения ключа с двухсторонней проводимостью; на фиг.3,т - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя. 3 Преобразователь СОСТОИТиз источника Т постоянного напряжения; управляемых ключей 2,3 постоянного тока; силового трансформатора k промежуточного высокочастотного инвертора вторичных обмоток , полностью управляемых ключей переменного тока однофазного мостового циклоконвертора; нагрузки 19. На фиг.20,21 - полупроводниковые диоды; 22, 23 - транзисторы. На фиг.З - напряжение на первичной стороне силового трайсформатора; - полупериоды промежуточной частоты, 1Ц - напряжение первой ступеньки UQ - напряжение второй ступеньки напряжение третьей ст.упенькй напряжение четвертой ступень ки; многоступенчатое выходное напряжение. На фиг Л и д- - напряжение управления ключами переменного тока преобразовтеля однофазного мостового циклоконвертора. Положительный уровень напряжений управления Ug- соответствует открытому состоянию ключей. Амплитуд ные значения напряжений, снимаемые С обмоток (фиг.1), равны соответ ствующим амплитудным значениям напря жений, ступенек и 4 -и J, (фиг.З). Формирование положительной полуволны многоступенчатого выходного напряжения U(|g (фиг.З) поясняется диаграммами (фиг. 3 и t). Напряжение первой ступеньки U (фиг.З) формируется путем подключения нагрузки 19 к обмотке 9 через открытые, ключи переменного тока Т2, 17и 10, 15. Напряжение суммы двух ступенек U и Вij. (фиг.З) формируется путем пбдключения нагрузки 19 к согласно включенным обмоткам 7, 8 через открытые ключи переменного тока 12, 18и 10, 16. Напряжение суммы трех ступенек )J, (in, информируется путем подключения нагрузки 19 к согласно включен ным обмоткам 6-8 через открытые клю .чи переменного тока 12, 1 и 10,15. Напряжение суммы четырех ступенек U;,, и, и и и. ,(фиг.З) формируется путем подключения нагрузки 19 к согласно включенным обмоткам 5-8, через открытые, ключи переменного ток 9,12 и 10, 11. Дальнейшее формообразование выходного напряжения происходит аналогично. Предлагаемая схема преобразователя с приведенным на валу законом управления ключами пес еменного тока позволяет получить четырёхступенчатую форму выходного напряжения при любом соотношении амплитуд ступенек. В частном случае, предлагаемая схема (фиг.1) при другом законе управления ключами переменного тока позволяет получить шестиступенчатую форму выходного напряжения при определенном соотношении амплитуд ступенек. В общем случае, формирование п-ступенчатого выходного напряжения при любом соотношении амплитуд ступенек достигается в схеме, в которой число вторичных обмоток трансформатора k (фиг.1) равно п, число дополнительных ключей переменного тока равно 2 (п-1), а ключи переменного тока переключаются в соответствии с заданным законом управления. Построение преобразующего устройства по предлагаемой схеме (выходная мощность - 500 Вт, частота выходного напряжения - 50 Гц, коэффицйент нелинейных искажений - 10%) позволяет увеличить КПД всего устройства примерно на по сравнению с известным. Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения 9 переменное многоступенчатой формы по авт.св. № 771825, о т л и ч а ю щ и и с- я .тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения путем уменьшения его коэффициента гармоник, вторичная обмотка снабжена дополнительным отводом, соединенным с выходными выводами через первую пару дополнительно введенных полностью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью, причем выходной вывод, связанный через ключи с концами вторичной обмотки, подключен через вторую пару дополнительно введенных ключей с двухсторонней проводимостью и основным промежуточным отводом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидельство СССР . l-f 771825, кл. Н 02 М , 05.12.78.

22

W

гь

21

фиг.2.

Urp

u

2f

гЗ