Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Целью изобретения является повьшение точности регулирования. Переменная составляющая выходного напряжения через цепь 23, усилитель 20 и блок 17 потенциальной развязки подается на вход блока 6 управления. При достижении напряжения на нем, равного установленным пороговым значениям, происходит переключение ключей 7-10. С помощью конденсатора 22 и резистора 21 переменная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20 практически без ослабления, что обеспечивает максимальное отношение полезного сигнала к уровню помех. На усилителе 20 осуществляется усиление сигнала и восстановление формы указанной составляющей путем компенсации искажений, возникающих при перепаде сигнала через цепь 23, На выходе усилителя 24 напряжение, снимаемое с выхода делителя 25 и пропорциональное выходному напряжению преоб эазователя, сравнивается с сигналом задания. При этом больший коэффициент усиления усилителя 24 обеспечивает высокую точность регулирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л г:-гг1 7-: 6 sn i «- -fсо о 4 ел ьо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 М 7/48 -.в.т ф Щ(1 Чь, ;:- .;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3931986/24-07 (22) 19.07.85 (46) 15.04.87. Бюл. Н - 14 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) Сунанто,А.А.Борщов, Ю.А.Розанов, Ю.И. Колесник, В.Ю. Розов,С.В.Петров и Д.А. Ассуиров (53) 621,316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 723724, кл. Н 02 М 1/14, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 411586, кл. Н 02 M 1/14, 1970. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Целью изобретения является повышение точности регулирования. Переменная составляющая выходного напряжения через цепь 23, усилитель 20 и блок 17 потенциальной развязки подается на вход

„„SU„„1304152 Д1 блока 6 управления. При достижении напряжения на нем, равного установленным пороговым значениям, происходит переключение ключей 7-10. С помощью конденсатора 22 и резистора 21 неременная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20 практически без ослабления, что обеспечивает максимальное отношение полезного сигнала к уровню помех. На усилителе 20 осуществляется усиление сигнала и восстановление формы указанной составляющей путем компенсации искажений, возникающих при перепаде сигнала через цепь 23. На выходе усилителя 24 напряжение, снимаемое с выхода делителя 25 и пропорциональное выходному напряжению преобразователя, сравнивается с сигналом задания. При этом больший коэффициент усиления усилителя 24 обесгечивает высокую точность регулирования. 1 s.ï. ф-лы, 2 ил.

1304152

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям переменного напряжения в постоянное, обеспечивающим высокую точность регулирования ° 5

Цель изобретения — повышение точности регулирования путем снижения уровня пульсаций и повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 изображена схема устрой- 10 ства, на фиг, 2 — диаграммы, поясняющие принцип действия преобразователя.

Предлагаемый преобразователь содержит управляемый выпрямитель 1 с блоком управления выпрямителем 2. К выходу выпрямителя 1 подключен вход сглаживающего ЬС-фильтра 3, к выходу которого через дроссель 4 подключен выход мостового преобразователя 5 постоянного напряжения с широтно-импульсным регулированием с блоком 6 управления этим преобразователем,снабженным устройством для переключения ключей 7-10 при достижении напряжением на его входе установленных на нем пороговых значений. Выход блока

11 регулирования выпрямителя, снабженного сумматором 12 и регулирующим усилителем 13, соединен с входом блока управления выпрямителем 2, а к его двум входам подключены выходы источника 14 опорного сигнала и датчика

15 тока, включенного в выходную цепь преобразователя 5. Выход блока 16 регулирования преобразователя постоянного 35 напряжения сширотно-импульсным регулированием соединен с входом блока 6 через блок 17 потенциальной развязки„обеспечивающий гальваническую развязку цепей, а один из входов блока 16 свя- 40 зан с выходом источника 18 сигнала задания через блок 19 потенциальной развязки, обеспечивающий гальваническую развязку цепей. Один из входов регулирующего усилителя 20 в системе 45 преобразователя 1б подключен параллельно резистору 21, который вместе с последовательно соединенным с ним конденсатором 22 составляет дифференцирующую цепь 23. Второй выход уси- 50 лителя 20 соединен с выходом регулирующего усилителя 24, один из входов которого соединен с делителем 25 напряжения. Цепь 23 и делитель 25 непосредственно включены на выходе LC- 55 фильтра 3. Таким образом, блоки 11 и

16 составляют систему 26 регулирования выходного напряжения преобразователя 5.

Преобразователь работает следующим образом.

На фиг. 2а. показана диаграмма напряжения U на выходе LC-фильтра °

Через цепь 23, усилитель 20 и блок

17 переменная составляющая выходного напряжения U„„, диаграмма которой показана на фиг. 28, передается на вход блока 6. Как только напряжение на входе блока 6 достигает значения, равного установленным в нем пороговым значением, происходит переключение ключей 7-10 в преобразователе 5, благодаря которому напряжение на его выходе меняет знак и приобретает форму, показанную на фиг.2S.

Таким образом, на выходе ЬС-фильтра

3 образуется пилообразное напряжение, диаграмма которого показана на фиг.2а.

При высоком требовании к качеству выходного напряжения пульсации выходного напряжения очень незначительны.

Поэтому с помощью конденсатора 22 и резистора 21 в цепи 23 переменная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20 практически без ослабления, что обеспечивает максимальное отношение полезного сигнала к уровню помех. Далее на усилителе 20 осуществляется уси-. ление сигнала и восстановление формы укаэанной составляющей путем компенсации искажений, возникающих при передаче сигнала через цепь 23. Таким образом, с помощью системы регулирования преобразователя постоянного . напряжения с широтно-импульсным регулированием задается размах пульсаций выходного напряжения- в зависимости от коэффициента передачи переменной составляющей выходного напряжение через усилитель 20 и блок 17 и в зависимости от установленных в блоке 6 пороговых напряжений. На входе усилителя 24 напряжение, снимаемое с выхода делителя 25 и пропорциональное выходному напряжению преобразователя, сравнивается с сигналом задания. Таким образом регулируется выходное напряжение преобразователя. При этом большой коэффициент усиления усилителя 24 обеспечивает высокую точность регулирования, Система регулирования преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсным регулированием, состоящая из усилителей 20 и 24, цепи 23 и делителя 25, позволяет обеспечить как малый уровень пульсаций, 130415 так и высокую точность регулирования выходного напряжения. Условием для достижения этих целей является также способность преобразователя 6 постоянного напряжения с широтно-импульс5 ным регулированием работать с высокой частотой. В блоке 1-1 сигнал от датчика 15, измеряющего величину выходного тока преобразователя 5,. сравнивается с опорным сигналом, поступа- 10 ющим от источника 14. Вследствие этого в выпрямителе 1 устанавливается . такой угол управления, при котором выходной ток преобразователя 5 соответствует опорному сигналу. Таким„об- 15 разом, задается выходной ток преобразователя 5 и тем самым осуществляется распределение нагрузки между выпрямителем 1 и преобразователем 5. Собственный датчик напряжения, обеспе- 20 чивающий гальваническую развязку цепей и построенный по принципу модулятор — демодулятор, является источником помех. Поэтому включение этого датчика между регулятором и выходом 25 фильтра для развязки цепей из-за малого уровня пульсаций, т.е. из-эа малого уровня сигнала, передаваемого через датчик, не обеспечивает нормальную работу преобразователя. Посколь- 30 ку уровень сигналов на выходе усилителя 20 и источника 18 значительно больше по сравнению с величиной помех, включение датчиков для гальванической развязки цепей между системой регулирования преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсным регулированием, выходом источника задающего напряжения и входом системы управления преобразователем. посто-40 янного напряжения устраняет изложенное затруднение.

Формула изобретения 45

1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно включенные источник опорного сигнала, первый вход перво- 50

2 4 го сумматора, первый регулирующий усилитель, блок фазового управления, вход управления управляемого выпрямителя, силовые входы которого предназначены для подключения к питающей сети, а выход через LC-фильтр — к нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования путем снижения уровня пульсаций, оно снабжено датчиком тока, мостовым преобразователем, дросселем, блоком двухпорогового управления, делителем напряжения, дифференцирующим звеном, вторым сумматором, вторым и третьим регулирующими усилителями, первый из которых с двумя входами, источником сигнала задания, причем к выходу LC-фильтра подключены входы делителя напряжения

Й дифференцирующей цепи и через дроссель выход мостового преобразователя, силовой вход которого предназначен для подключения к источнику постоянного напряжения, первые входы второго сумматора и второго регулирующего усилителя соединены с выходами делителя напряжения и дифференцирующей цепи соответственно, второй вход второго сумматора связан с выходом источника сигнала задания, а выход через третий регулирующий усилитель с вторым входом второго регулирующего усилителя, выход которого связан с входом блока двухпорогового управления, выход которого соединен с управляющим входом мостового преобразователя, выход датчика тока соединен с вторым входом первого сумматора.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабжено двумя блоками потенциальной развязки, причем выход источника сигнала задания связан с вторым входом второго сумматора через первый блок потенциальной развязки, выход второго регулирующего усилителя связан с входом блока двухпорогового управления через второй блок потенциальной развязки.

1304152

11

1I 1

Составитель С. Лузанов

Техред И.Попович

Корректор Л.Патай

Редактор Е. Копча

Заказ 1322/56 Тираж 661

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4!5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4