Преобразователь напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электро;технике , в частности к преобразсвате ,лям постоянного напряжения в постоянное . Цель изобретения - повышение КПД и улучшение качества выходного напряжения, В работе устройства осиовную роль играет вторичная обмотка 4 выходного трансформатора, включенная между входом и выходом устройства через прерыватели 5 и 6. При входном напряжении, равном заданному уровню выходного напряжения, в обмотке 4 напряжение не наводится. Логический блок 15 обеспечивает включение прерывателей 5 и 6 и протекание через них и обмотку 4 тока нагрузки. При этом ток протекает одновременно по обеим полойинам обмотки 4 и регулируемый преобразователь 1 не работает в реяи- § ме рекуперации энергии из вторичной цепи в первичную. При уменьшении Л Г/1 входного напряжения устройство работает в режиме вольтодобавки (на вход фильтра 7 поступает сумма входного напряжения и напряжения добавки), при to ts3 4 N5

ООюэ сО8етсних сОциАлистичесних

РЕСПУБЛИН (бц 4 Н 02 М 3/335 госудАРственный комитет сссР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 3905971/24-07 ,(22) 05.06.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Ворошиловградский филиал Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института по автоматизации угольной промышленности (72) А.А. Новиков, В.Г. Вакульчик, Г.И. Бедняк, Л.В. Корнеев и В.Ф.Никишин (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 611278, кл. Н 02 М 3/335, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 851384, кл. С 05 Р 1/64, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57)"Изобретение относится к электро.технике, s частности к преобразователям постоянного напряжения в посто„„5U„„1272421 А 1 янное. Цель изобретения — повышение

КПД и улучшение качества выходного напряжения. В работе устройства основ- ную роль играет вторичная обмотка 4 выходного трансформатора, включенная между входом и выходом устройства через прерьп атели 5 и 6. При входном напряжении, равном заданному уровню выходного напряжения, в обмотке 4 напряжение не наводится ° Логический блок 15 обеспечивает включение прерывателей 5 и 6 и протекание через них и обмотку 4 тока нагрузки. При этом ток протекает одновременно по обеим половинам обмотки 4 и регулируемый преобразователь 1 не работает в режи- Я ме рекуперации энергии из вторичной цепи в первичную. При уменьшении . . входного напряжения устройство работает в режиме вольтодобавки (на вход фильтра 7 поступает сумма входного а напряжения и напряжения добавки), при увеличении — в режиме вольтовычитания (разность указанных напряжений).

Наличие блока 15 позволяет использо1272421 вать два прерывателя, обеспечить бла . годаря этому высокий КПД и улучшить качество выходного напряжения. 2 ил

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям постоянного напряжения в постоянное, и может быть использовано при регулировании напряжения в широком диапазоне с высоким качеством выходных параметров, причем входное напряжение может быть как вьппе, так и ниже номинального выходного напряжения регулятора.

Цель изобретения — повьппение КПД и улучшение качества выходного напряжения.

На фиг. l приведена функционапьная схема преобразователя постоянного тока; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Преобразователь содержит регулируемый преобразователь I с блоком 2 управления, влюченный параллельно входу 3 регулятора. Вторичная обмотка 4 выходного трансформатора преоб разователя 1 включена через прерыватели 5 и 6, выполненные, например, на диодно-транзисторных цепочках, и фильтр 7.между входом 3 регулятора и его выходом 8 ° Выходы 9 и 10 блока 2 управления подключены к входам . регулируемого преобразователя 1. Преобразователь 1 может быть выполнен по двухтактной, полумостовой или мостовой схемам. К входам блока 2 управления подключены выходы задающего генератора 11 и измерительного органа 12 выходного напряжения. Прерыватели 5 и 6 подключены к выходам 13 и 14 логического блока 15.

Логический блок 15 содержит два двухвходовых логических элемента

ИЛИ 16 и 17, выходы 13 и 14 которых подключены к прерывателям 5 и 6, а входы логического элемента ИЛИ 16 соединены с выходами двухвходовых логических элементов И 18 и 19. Входы логического элемента ИЛИ 17 соединены с выходами двухвходовых логичес2 ких элементов И 20 и 21, причем одни из входов логических элементов И 18 и 21 подключены к выходу логического ,элемента НЕ 22,.второй вход логического элемента И 18 и один из входов логического элемента И 20 подключены к выходу блока 23.сравнения. Один из входов логического элемента И 19 ,и второй вход логического элемента

I0 И 21 подключены к выходу логического элемента НЕ 24, второй вход логического элемента И 19 и второй вход логического элемента И 20 подключены выходу логического элемента НЕ 25, !

1 при этом входы логических элементов НЕ 22 и 25 подключены к выходам и 10 блока 2 управления.

С помощью логического блока 15 обеспечивается режим вольтодобавки

20 и вольтовычитания. Перевод логическо- го блока из одного режима в другой осуществляется сигнапом с выхода бло. ка сравнения. Блок сравнения осущест вляет сравнение входного напряжения

25 с sapàííûì уровнем выходного напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

При входном напряжении, равном

30 заданному уровню выходного напряжения, сигналы на выходах измерительного органа 12 и блока 23 сравнения отсутствуют (фиг. 2д). На выходах 9

-и 10 (U9 и. U10) блока 2 управления сигналы также отсутствуют. Транзисторы преобразователя закрыты и доба1 вочное напряжение (Ц,,4 (0 „) на фиг. 2) на обмотке 4 йе наводится.

На входы логических элементов 22, 24 и 25 логического блока 15 поступают логические сигналы "0" с выходов 9 и 10 блока 2,управления и выхода .: .. блока 23 сравнения. На выходах логических элементов И 19 и 21 формируются логические сигналы 1 которые через логические элементы ИЛИ 16 и

l7 поступают на входы управляемого

12? 2421

° выпрямителя, обеспечивая включение прерывателей 5 и 6 (U5 и U6 на фиг.2).

Ток нагрузки регулятора протекает через открытые прерыватели 5 и 6,причем ток одновременно протекает через 5 обе половины обмотки 4, что не позволяет преобразователю 1 работать в режиме рекуперации энергии из вторичной цепи в первичную.

1О

Прерыватели 5 и 6 включены в данном режиме постоянно, т.е, беэ поочередного их переключения, чем обеспечивается повышение КЦЦ и улучшение качества выходного напряжения.

При входном напряжении, меньшем заданного уровня выходного напряжения, на выходе измерительного органа 12 выходного напряжения появляется сигнал рассогласования, что вызывает. появление импульсов преобразованного напряжения добавки на выход ной обмотке 4 преобразователя l (фиг. 2). Регулирование напряжения осуществляется в режиме широтно-им25, пульсной модуляции, который формируется блоком 2 управления совместно с задающим генератором 11. В момент времени t, на выходах 9 и 10 блока 2 управления формируются логические сигнапы "1" и "0" соответственно, по- ЗО ступающие в преобразователь 1 и на входы логических элементов 22 и 25 логического блока 15. С выхода блока 23 сравнения логический сигнал "1" поступает на вход элемента НЕ 24 ло гического блока 15. При этом логический блок 35 формирует сигнал включения прерывателя 5 и выключения прерывателя 6. Ток нагрузки протекает через соответствующую половину обмот-40 ки 4 и прерыватель 5. Устройство в этот момент времени работает в режиме вильтодобавки и на вход фильтра 7, поступает сумма входного напряжения и напряжения добавки. В момент вре- 45 мени t (во вторую половину периода

Т) на выходах 9 и 10 блока 2 управления появляются импульсы "0" и "1", В.этот момент логический блок 15 формирует включение прерывателя 6 и вы- 5О ключение прерывателя 5, обеспечивая суммирование входного напряжения и напряжения добавки. Ток нагрузки про. текает через соответствующую половину обмотки 4 и прерыватель 6. 55

Включением прерывателей 5 и 6 обес печивается подключение к входному напряжению той половины обмотки 4, в которой наведено напряжение с полярностью, обеспечивающей сложение входного и добавочного напряжений.

При входном напряжениы, большем заданного уровня выходного напряжения на выходе блока 23 сравнения появляется логический сигнал "0", который поступает на вход логического элемента НЕ 24 логического блока !5.

Устройство теперь работает в режиме вольтовычитания, т.е. процесс регулирования напряжения осуществляется аналогично описанному с той лишь разницей, что в момент времени t, (фиг.2b) теперь включается прерыватель 6, а в . момент времени t — прерыватель 5.

Включением прерывателей 5 или 6 обеспечивается подключение к входному напряжению той части обмотки 4, в которой наводится напряжение с полярностью, позволяющей вычитать от входного напряжения напряжение добавки. Преобразователь 1 работает в режиме рекуперации энергии из вторичной цепи в первичную, а регулятор — в режиме вольтовычитания.

Таким образом, введение логического блока позволяет применить два прерывателя и обеспечить их постоянное включение при входном напряжении,равном заданному уровню выходного напряжения, чем обеспечивается повышение

КПД и улучшение качества выходного напряжения.

Формула и з обретения

Преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий включенные последовательно между входными и выходными выводами регулируемый преобразователь, управляемый выпрямитель, выполненный на противофазно управляемых прерывателях, сглаживающий фильтр, блок управления, входы которого соединены с выходами задающего генератора и измерительного органа выходного напряжения, а выходы подключены к управляющим входам регулируемого преобразователя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения КИД и улучшения качества выходного напряжения, в него введены блок сравнения, входы которого подключены к входным выводам, и логический блок, выходы которого подключены к управляющим входам управляемого выпрямителя, а входы соединены с выходами блоков

1272421 тов И подключены к выходу третьего логического элемента НЕ, при этом входы первого и второго логических . г элементов НЕ подключены к первому и

;второму выходам блока управления со ответственно. им.е ие

Уиг,3

Составитель Е. финогенов

Редактор А. Шишкина Техред Л.Сердюкова

Корректор" Т. Колб

Заказ 6345/52 Тираж .631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 управления и сравнения, причем логический блок включает в себя два двухвходовых логических элемента ИЛИ, выходы которых подключены к входам управляемого выпрямителя, а входы первого логического элемента ИЛИ со единены с выходами первого и второго двухвходовых логических элементов И, входы второго логического элемента

ИЛИ соединены с выходами третьего и 10 четвертого двухвходовых логических элементов И, причем одни иэ входов первого и четвертого логических элементов И подключены к выходу первого логического элемента НЕ, одни из вхо- 15 дов второго и третьего логических элементов И подключены к выходу второго логического элемента НЕ, вторые входы первого и третьего логических элементов И и вход третьего-логического элемента НЕ подключены к выходу блока сравнения, а вторые входы вто" рого и четвертого логических элемен