Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования с управляемыми выпрямителями. Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения путем повьшеиня точности его стабилизации при возмущениях со стороны нагрузки. Преобразователь содержит основной 4 и дополнительный 8 выпрямители, подключенные к питающей сети, и сглаживающий LC-фильтр 5, включенный между выходом выпрямителя 4 и цепью нагрузки 6. Выход LC-фильтра 5 через датчик напряжения 7 и элемент сравнения 2 соединен с входом регулятора 3, выходом соединенного с выпрямителем 4. Вход элемента сравнения 2 соединен с выходом задатчика напряжения 1. Благодаря введению формирователей импульсов 10 и 11 , входы которых подключены к выходам задающего элемента 9 и элемента сравнения 2, а выходы к управляющим входам дополнительно введенных однонаправленных ключей 13 и 14 соответственно включенных параллельно, а также введению конденсаторной батареи 12, включенной на выходе выпрямителя 8 и соединенной через ключ 13 с входом датчика напряжения 7, компенсируется провал в выходном напряжении при набросе нагрузки за счет энергии, накопленной в конденсаторной батарее 12. При сбросе нагрузки часть энергии, накопленной в дросселе LC-фильтра 5, поглощается конденсаторной батареей, что уменьшает выброс в выходном напряжении . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л СП оо -1 ел

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1415375 А1 (51)4 Н 02 H 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4188395/24-07 (22) 02.02.87 (46) 07.08,88-Бюл, У 29 (71) Харьковский политехнический институт им.В,И.Ленина и Производственное объединение "Таллинский электротехнический завод им,М.И.Калинина" (72) Я.В.Щербак, И.Ф.Домнин, В.П.Шипилло и Е.М.Эрлих (53) 621.314.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 551791, кл. Н 02 М 7/!55, 1973.

Патент Японии В 59.-26187, кл. Н 02 M 7/06, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования с управляемыми выпрямителями.

Цель изобретения — улучшение формы выходного напряжения путем повышения точности его стабилизации при возмущениях со стороны нагрузки. Преобразователь содержит основной 4 и дополнительный 8 выпрямители, подключенные к питающей сети, и сглаживающий LC-фильтр 5, включенный между выходом выпрямителя 4 и цепью нагрузки 6. Выход LC-фильтра 5 через датчик напряжения 7 и элемент сравнения 2 соединен с входом регулятора 3, выходом соединенного с выпрямителем 4.

Вход элемента сравнения 2 соединен с выходом задатчика напряжения 1.

Благодаря введению формирователей импульсов 10 и 11, входы которых подключены к выходам задающего элемента 9 и элемента сравнения 2, а выходы к управляющим входам дополнительно введенных однонаправленных ключей 13 и 14 соответственно включенных параллельно, а также введению кон- с денсаторной батареи 12, включенной на

Ж выходе выпрямителя 8 и соединенной через ключ 13 с входом датчика напряжения 7, компенсируется провал в вы- С ходном напряжении при набросе нагрузки за счет энергии, накопленной в конденсаторной батарее 12. При сбросе нагрузки часть энергии, накопленной в дросселе LC-фильтра 5, погло- р щается конденсаторной батареей, что уиеньшает выброс в выходном напряжении. 1 з и. ф лы, 2 ил.

1415375

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования с управляемыми тиристорными выпрямителями.

Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения путем повышения точности его стабилизации при возмущениях со стороны нагрузки.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство содержит эадатчик 1 íà- 15 пряжения, элемент 2 сравнения, регулятор 3, основной выпрямитель 4, сглаживающий LC-фильтр 5, нагрузку 6, датчик 7 напряжения, дополнительный выпрямитель 8, задающий элемент 9, формирователи 10 и 11 импульсов,конденсаторную батарею 12, два встречнопараллельно включенные ключи 13 и 14.

Выход эадатчика 1 напряжения под- 25 ключен к первому входу элемента 2 сравнения. Выход элемента 2 сравнения через последовательно соединенные регулятор 3, основной выпрямитель 4, сглаживающий LC-фильтр 5 30 подключен к нагрузке 6 и входу датчика 7 напряжения. Выход датчика 7 напряжения подключен к второму входу элемента 2 сравнения. К выходу дополнительного выпрямителя 8, шины питания которого подключены к общему с основным выпрямителем 4 источнику Ut питания, подключена конденсаторная батарея 12. Выходы задающего элемента 9 подключены к первым вхо- 40 дам формирователей 10 и 11 импульсов. Вторые входы последних формирователей 10 и 11 импульсов объединены и подключены к выходы элемента 2 сравнения. Выход формирователя 10 импульсов подключен к управляющему входу однонаправленного ключа 13. Выход формирователя 11 импульсов подключен к управляющему входу однонаправленного ключа 14. Вход однонаправленного ключа 13 и выход одно- направленного ключа 14 объединены и подключены к конденсаторной батарее 12. Выход однонаправленного ключа 13 и вход однонаправленного ключа 14 объединены и подключены к на55 грузке 6.

Преобразователь работает следующим образом.

На вход элемента 2 сравнения подаются выходные сигналы задатчика 1 напряжения и датчика 7 напряжения.

Выходной сигнал элемента 2 сравнения, представляющий собой сигнал ошибки, через регулятор 3 воздействуя на вход основного выпрямителя 4,стабилизирует напряжение на нагрузке 6.

В установившемся режиме выходной сигнал 15 (фиг.2) элемента 2 сравнения значительно меньше выходных сигналов 16 и 17 задающего элемента 9.

В результате этого формирователи 10 и 11 удерживаются в состоянии запрета формирования импульсов. Напряжение 18 конденсаторной батареи 12 поддерживается равным амплитудному значению выходного напряжения 19 дополнительного выпрямителя 8. Малые отклонения выходного напряжения 20 от заданного значения, при которых выходной сигнал 15 элемента 2 сравнения остается меньшим выходных сигналов 16 и 17 задающего элемента 9, компенсируются изменением выходного напряжения основного выпрямителя 4.

Большой наброс нагрузки 6, произошедший в момент времени t и сопровождающийся глубоким провалом в выходном напряжении 20, вызывает значительное увеличение выходного сигнала 15 элемента 2 сравнения.Под действием выходного сигнала 15 элемента 2 сравнения происходит увеличение выходного напряжения основного выпрямителя 4. На временном интервале t -t практически все приращение выходного напряжения основного выпрямителя 4 прикладывается к дросселю сглаживающего LC-фильтра 5 из-за задержки нарастания тока в нем.

Скорость уменьшения выходного напряжения 20 на интервале времени t -t определяется постоянной времени разряда конденсатора сглаживающего

LC-фильтра 5 на сопротивление нагрузки 6. В момент времени t выходной сигнал 15 элемента 2 сравнения превышает по величине положительный сигнал 16 задающего элемента 9, поступающий на первый вход формирователя 10 импульсов. В результате этого на выходе формирователя 10 импульсов вырабатывается импульс 21, который поступает на управляющий вход однонаправленного ключа 13. Открываясь, однонаправленный ключ 13 подключает дополнительный выпрямитель 8

3 4 с заряженной конденсаторной батаре- 12. Часть энергии, запасенной в дросей 12 к нагрузке 6. селе сглаживающего LC-фильтра 5, расНа интервале времени t -t конден- ходуется на подзаряд конденсаторной

1 3 саторная батарея 12, разряжаясь на батареи 12, что уменьшает величину

5 нагрузку 6 совместно с конденсатором выброса в выходном напряжении 20. сглаживающего LC-фильтра 5, снижает В момент времени t напряжение 18 скорость уменьшения выходного напря- на конденсаторной батарее 12 станокения 20, что уменьшает в нем вели- вится больше выходного напряжения 20, чину провала. Остаточная величина 10 что вызывает закрывание второго однопровала в выходном напряжении 20 за- направленного ключа 14. Уменьшение висит от емкости конденсаторной ба- выходного сигнала 15 элемента 2 сравтареи 12. При соответствующем выборе нениЯ вызывает запирание второго емкости конденсаторной батареи 12 ве- формирователЯ 11 импУльсов. Устрой личина провала может быть достаточно 1б ство возвращается в исходное состоямалой, После момента времени t3 напря- "не ° жение на нагрузке 6 определяется выходным напряжением 19 дополнительного Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я выпрямителя 8, дополнительно сглаженного конденсаторной батареей 12 и 20 1. Преобразователь переменного нападением нагрякения от нарастающего пряжения в постоянное, содержащий тока через дроссель сглаживающего последовательно включенные задатLC-фильтра.5. В момент времени t<, чик напряжения, элемент сравнения, по мере нарастания тока через дрос- регулятор напряжения, основной высель сглаживающего LC-фильтра 5, вы- 25 прямитель, сглаживающий ЬС-фильтр, ходное напряжение 20 становится боль- выход которого соединен с цепью ше напряжения дополнительного выпря- нагрузки, а через датчик напряжемителя 8. В результате этого закрыва- ния — с вторым входом элемента сравется однонаправленный ключ 13. Вы- нения, а также дополнительный выпряходной сигнал 15 элемента 2 сравне- 30 митель, подключенный к питающим шиния становится меньшим выходного нам основного выпрямителя, о т л исигнала 16 задающего элемента 9, что ч а ю шийся тем, что, с целью вызывает запирание формирователя 10 улучшения формы выходного напряимпульсов. Устройство возвращается жения путем повышения точности его в исходное состояние. стабилизации при возмущениях со стоСброс нагрузки, произошедший в роны нагрузки, дополнительно введемомент времени t5, вызывает переход- ны задающий элемент, формирователь ный процесс в сглаживающем LC-фиды- импульсов, конденсаторная батарея ре 5, сопровождающийся выбросом в вы- и однонаправленный ключ, причем ходком напряжении 20. Скорость нарас- 40 входы формирователя имплуьсов подклютания выходного напряжения 20 на чены соответственно к выходам элеинтервале времени t -t определяется мента сравнения и задающего элемен5 6 постоянной времени сглаживающего та, а его выход — к управляющему вхоLÑ-фильтра 5. Выходной сигнал 15 эле- ду однонаправленного ключа, включенмента 2 сравнения меняет знак и уве- 45 ного между конденсаторной батареей, личивает угол управления основного подключенной параллельно выходу до- выпрямителя 4, В момент времени полнительного выпрямителя, и цепью когда выходной сигнал 15 элемента 2 нагрузки. сравнения превышает по величине от" рицательный сигнал 17 задающего эле- 50 2. Преобразователь по п. 1, о т— мента 9 запускается второй форми- личающийсятем,что,внеf .й рователь 11 импульсов. С его выхода го дополнительно введены второи форимпульс 22 подается на управляю- мирователь импульсов и второй однощий вход второго однонаправленного направленный ключ, а задающий элемент ключа 14, имеющего обратную прово- 55 выполнен с двумя выходами, причем димость по отношению к однонаправлен- второй выход задающего элемента через ному ключу 13. Открываясь, второй второй формирователь импульсов подклюоднонаправленный ключ 14 подключает чен к управляющему входу второго однок нагрузке 6 конденсаторную батарею направленного ключа, подключенного

1415375 второго формирователя импульсов подключен к выходу элемента сравнения. встречно-параллельно к первому однонаправленному ключу, а второй вход

Составитель Л.Устинкина

Техред А.Кравчук Корректор А.Тяско

Редактор Г.Гербер

Заказ 3882/53 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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