Стабилизированный преобразователь напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/45 

Изобретение относится к электрот х- нике, а именно к вторичным источникам питания. Известны стабилизированные преобразователи напряжения Г1 1 и 2 . Первое из.известных устройств содер жит- инвертор и феррорезонасный стабили зирующий трансформатор 1 . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий инвертор, входом соединенны с выходными клеммами, а первым выходом - с первым входом феррорезонансного стабилизатора напряжения, выхоцы которого подключены к выходным клеммам, блок управления, выходом соединенный с управляющим входом инвертора измерительный блок, выход которого соединен с входом узла формирования управ ляющего сигнала, выходом соединенного с входом блока управления С 2 . Недостатком известных устройств является существенное изменение КПД (уменьшение) и формы выходногч) напряжения при изменении входного напряжения и параметров нагрузки. Цель изобретения - поддержание постоянства КПД и формы выходного напряжения при изменении входного напряжения и параметров нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь напряжения введен датчик сдвига фаз между током и напряжением, первый, второй и третий вход которого соединены соответственно с первым и вторым выходом инвертора и вторым входом феррорезонансного стабилизатора напряжения, причем узел формирования управляющего сигнала выполнен на щиротно-импульсном модуляторе. На чертеже представлена блок.к;хема стабилизированного преобразователя напряжения. Стабилизированный преобразователь содержит блок 1 управления инвертором, соединенный с блоком 2 широтно-импульсной модуляции, инвертор 3, первьй выход котррого соединен с первым входом ф вр| реэонансного стабилизато{ а 4 напря ядаийя (ФСН 4). и второй выход инвертора 3 и вторсЛ вход ФСН 4 соединены соответственно с первым, вторым -н третьим входа ми. датчика 5 сдвига фаз (ДСФ 5) между токсм и напряжением на входе ФЙН 4. Выход ДСФ 5 соединён с входом измерительнбго блока 6, выходом соединенного с управляемым, вход ом блока 2 широтно-импульсной модуляции. Устройство работает следующим образом. Постоянное напряжение подается на инвертор 3, работой которого управляет блок 1 управления, совместно с блоком 2широтно-импульсной модуляции. При подаче управляющих сигналов на инвертор 3он начинает преобразовывать постоянно напряжение в переменное прямоугольное, которое поступает через датчик ДСФ 5 на вход ФСН 4. ФСН 4 преобразует прямоугольное напряжение в сйнусоидаль- ное стабилизированное напряжение. При 3Tojf4 максимальный коэффициент полезного действия и минимальное искажение синусоидальной формы выходного напряжения при определенных параметрах на- грузки . будут иметь место, когда ФСН 4 находится в оптимальном режиме резонан са, что соответствует минимальному вход ному току ФСН 4 и сдвигу фаз между токсм и напряжением на входе ФСН 4 , равным приблизительно нулю. Этот оптимальный режим нарушается при изменениях напряжения на входе ФСН 4 и параметров нагрузки. Каждому конкретно му параметру нагрузки (величина и харак тер реактивности) соответствует входное напряжение, при котором ФСН 4 находир ся в оптимальном режиме. Это свойство всегда наблюдается в нелинейных резонансных контурах. При I на рушении режима резонанса ФСН 4, вызванного изменением входного напря-, жения, либо изменением параметров нагрузки происходит сдвиг фаз между токо и напряжением на входе ФСН 4. В результате этого сдвига фаз на выходе ДСф 5 происходит изменение величины напряжения, которое подается на вход измерительного блока 6. Это приводит к изменению напряжения на управляемом входе блока 2 широтно-импульсной моду: ляции, который воздействует на ширину. импульсов прямоугольного напряжения генерируемого инвертором, и следовательно, и на величину напряжения первой гармоники на входе ФСН 4. Причем это изменение величины напряжения проязвадится таким образом, что угол фаз между током и напряжением приближался к нулю, т.е. чтобы ФСН 4 работал в оптимальном режиме, соответствующий максимальному Кпд, и минимальному искажению синусои дальной формы выходного напряжения. Поэтому основнью потери мощности в ФСН 4, обусловленные потерями в сердечниках электромагнитных элементов, не увеличиваются, так как магнитная индукция в этих сердечниках практически остается постоянной. Кроме того, не происходит увеличения потребляемой реактивной мощности ФСН 4 совместно с нагрузкой, так как угол сдвига фаз между напряжением и током на входе ФСН 4 поддерживается постоянным. Все это позволяет поддерживать на высоком уровне КПД при изменениях входного напряжения и параметров нагрузки. Форма выходного напряжения близка к синусоидальной и остается практически неизменно | при изменениях входного напряжения и параметров нагрузки, так как ФСН 4 при этих изменениях находится в оптимальном резонансном режиме. Предлагаемое изобретение позволяет при изменении входного напряжения и параметров нагрузки поддерживать КПД и форму выходного напряжения. Формула изобретения Стабилизированный преобразователь . напряжения, содержащий инвертор,входом соединенньй с входными клеммами, а первым выходом - с первым .входом фе1. рорезонансного стабилизаторанапряжения, выходы которого подключены к выходньп клеммам, блок управления, выходом соединенный с управляющим входом инве1. тора, измерительный блок, выход которого соединен с входом узла формирования управляющего сигнала, выходом соединенного с входом блока управления, отличающийся тем, что, с целью поддержания постоянства КПД и формы выходного напряжения при изменеггаи входного напряжения и параметров нагру « ки, в него введен датчик сдвига фаз между током и напряжением, первый, второй и третий вход которого соединен с соответственно с первым и вторым выходом инвертора и вторым входом феррорезонансного стабилизатора напряжения.

tпричем узел формирования управляющего I сигнала выполиеи на шнротно импульс ном модуляторе.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе 5 :№ 70833О, кл. С 05 F 1/45, 1978.

liS7e02

1. Авторское свидетельство СССР № 248789, кл. Q OS F 1/45, 1968.

Л0