Преобразователь постоянного напряжения в многоступенчатое переменное напряжение
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения - упрощение устройства. Преобразователь содержит инвертор с трансформатором 4, вторичная обмотка которого имеет две отдельные секции. Каждая секция отводом от средней точки разделена на две равные половины - обмотки 5,6 и 7,8. Выводы этих обмоток через основные ключи переменного тока 9-14 соединены с выходными выводами преобразователя. Разноименные крайние выводы секций вторичной обмотки трансформатора соединены через дополнительные ключи переменного тока 15 и 16. Соотношение чисел витков обмоток 5(6) и 7(8) выбрано равным 1:3. При соответствующем алгоритме коммутации основных и дополнительных ключей 9-16 переменного тока на нагрузке 17 может быть сформировано 9-ти ступенчатое напряжение (включая нулевой уровень) в каждом полупериоде. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 (21)4615573/24-07 (22) 06.12.88. (46) 23.10.90. Бюл. М 39 (72) С.И. Шеленок (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР hL 945943, кл. Н 02 М 7/48, 1982. Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи.-Эн ергоиздат, 1986 . с. 225, рис.6.19,ж. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В МНОГОСТУПЕНЧАТОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения — упрощение устройства. Преобразователь содержит, Ы,, 1601720 А1 инвертор с трансформатором 4, вторичная обмотка которого имеет две отдельные секции. Каждая секция отводом от средней точки разделена на две равные половины— обмотки 5,6 и 7,8. Выводы этих обмоток через основные ключи переменного тока 9-14 соединены с выходными выводами преобразователя. Разноименные крайние выводы секций вторичной обмотки трансформатора соединены через дополнительные ключи переменного тока 15 и 16, Соотнощение чисел витков обмоток 5(6) и 7(8) выбрано равным 1:3. При соответствующем алгоритме коммутации основных и дополнительных ключей 9-16 переменного тока на нагрузке 17 может быть сформировано 9-ти ступенчатое напряжение (включая нулевой уровень) в каждом полупериоде. 2 ил. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах - вторичного электропитания и электропри,,вода, Цель изобретения — упрощение преобразователя, На фиг.1 показана силовая часть схемы предлагаемого преобразователя; на фиг,2— временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя. Преобразователь подключен к источнику 1 постоянного напряжения и содержит, ключи 2 и 3 инвертора, трансформатор 4, . вторичная обмотка которого выполнена из, двух секций. Первая секция разделена отво:: дом среденей точки на две половины 5 и 6. I Вторая секция также разделена отводом от средней точки на две половины 7 и 8. Выводы первой секции вторичной обмотки через первую группу. основных ключей 9-11 пере-! менного тока соединены с первым выходным выводом преобразователя, вывоцы, второй секции через вторую группу основ-! ных ключей 12-14 переменного тока соединены с вторым выходным выводом преобразователя, а разноименные .по полярности крайние выводы секций соединены между собой посредством дополнительных ключей 15 и 16 переменного тока. Ключи 9-16 являются полностью управляемымй;(блок управления не показак), К выходным выводам преобразователя подключена нагрузка 17. Отношение числа витков первой секции (W 5+W е) к числу витков второй секции W y+VJ в равно 1:3. При этом значение напряжения, индуктируемого в каждой из обмоток 5 и 6, равно U>, а икдуктируемое напряжение в каждой из обмоток 7 и 8 равно 3 U>. Диаграммы напряжений (фиг.2), поясняющие работу схемы, имеют следующие обозначения: Up — напряжение на первичной стороне трансформатора 4 (номера полупериодов "1-30"); Uqy — многоступекчзтое напряжение на нагрузке 17 (U1 U8 — Hàлряжение соответственно 1-8-го уровней в кривой выходного напряжения); Ug — U1g напряжения управления ключей 9-16, положительный уровень которых соответствует открытому состоякию этих ключей. Преобразователь работает следующим образом. Нулевой уровень в кривой выходного напряжения формируется путем закорачивания нагрузки 17.ключами 11, 12 и 15 либо ключами 9, 14 и 16, Для формирования первого уровня U> в выходном напряжении используются об. мотки 5 или 6 первой секции. Обмотка 5 55 подключается к нагрузке 17 с помощью ключей 10, 16 и 14, а обмотка б — с помощью ключей 10, 12 и 15. Порядок подкл.очения зависит от полярности напряжения О4 трансформатора и полярности полупериода выходного напряжения преобразователя, Так, например, на интервале (фиг.2) полупериода "2" напряжения U4 к нагрузке подключается обмотка 5 путем замыкания (открытия) кл ючей 10. 14 и 16, а на интервале полупериода "3" — обмотка 6 путем замыкания ключей 10, 12 и 15. Второй уровень Uz = 2 U< в выходном напряжении формируется путем подключения к нагрузке 17 всей первой секции (обмотки 5 и б). Такое подключение осуществляется либо ключами 11, 14 и 16, либо ключами 9, 12 и 15, Для формирования третьего уровня Оз в выходном направлении используются обмотки 7 и 8 второй секции, которые подключаются к í" ãðóýêå поочередно посредством замыкания ключей 9, 13 и 16 либо ключей 11, 13 и 15. Индуктируемые в каждой из этих обмоток напря>кения равны Оз = 3 U<. При формировании четвертого уровня U4 = U< в выходном напря>кении к нагрузке подключаются соединяемые последовательно — согласно обмотки 5 и 8 либо обмотки 6 и 7. При этом замыкаются соответственно ключи 10, 13 и 16 или ключи 10, 13 и 15 (фиг.2). Напряжение пятого уровня Us = 5 U> формируется из напряжений обмоток 5, 6 и 7 или 5, б и 8 путем замыкания ключей 9, 13, 15 или 11, 13, 16. Поскольку укаэанные обмотки соединяются при этом последовательно — согласно между собой и последовательно с нагрузкой, а соотношение чисел витков этих обмоток составляет пропорцию 1:1,3, то на нагрузке формируется напряжение Оь = U> + U> + 301 = 5 U>. Аналогичным образом формируется также шестой Ог„седьмой U7и восьмой Овуровни в выходном напряжении, с той лишь разницей, что для формирования шестого уровня используется толькс вторая секция (обмотки 7 и 8 совместно) вторичной обмотки трансформатора, для формирования седьмого уровня используются вторая секция и одна из обмоток, либо 5, либо 6 первой секции, а для формирования восьмого уровня — вся вторичная обмотка трансформатора, При этом значения уровней напря>кения соответственно равны: Uo =- 6 О;; Оу = 7 U>; Ов = 8 U). Таким образом, предлагаемый преобразователь, при прочих равны", условиях (количеству кл ючей и коэффициенту использования вторичной обмотки трансформатора), позволяет сформировать де1601720 вять уровней (включая нулевой) в выходном напряжении при использовании всего восьми ключей переменного тока. Формула изобретения 5 Преобразователь постоянного напряжения в многоступенчатое переменное напряжение, содержащий инвертор с трансформатором, вторичная обмотка которого имеет две отдельные секции, причем 10 каждый крайний вывод и отвод от средней Составитель В.Моин Техред М,Моргентал Корректор М.Самборская Редактор M.Áëàíàp Заказ 3276 Тираж 497 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Og Ъ 017 62 Уд gp У точки каждой секции через основной ключ переменного тока соединен с соответствующим выходным выводом, дополнительные управляемые ключи и блок управления, о тл и ч а ю шийся тем, что. с целью упрощения, использованы два дополнительных ключа переменного тока, каждый из которых включен между разноименными крайними выводами секций вторичной обмотки трансформатора, а соотношение чисел витков этих секций выбрано равным 1:3.
