Преобразователь постоянного напряжения в переменное

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1!! 5I2547

Саюа Советских

Социалистических

Ресоублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.05.71 (21) 1654888, 24-7 с присоединением заявки № (51) М. Кл.з Н 02М 7/537

Н 02М 5/42! (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Мннистроо СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 24.06.76 (53) УДК 621.314.57 (088.8) ;72) Авторы изобретения

С. П, Парников, В. П. Миловзоров и А. К. Мусолин

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) П РЕОБРАЗОВАТЕЛ Ъ ПОСТОЯ Н НОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ

В известных схемах преобразователей постоянного тока в переменный, содержащих трансформатор, вторичная обмотка которого имеет вольтодобавочные секции, увеличение числа ступеней выходного напряжения приводит к увеличен!!1о короткозамкнутых контуров и снижению надежности устройства.

Цель изобретсни 1 — — устранение указанного недостатка.

Указанная цель достигается тем, что восптодобавочные секции образуют две параллельные группы, подключаемые последовательно со вторичной обмоткой трансформатора с помощью ключей.

Ня фиг. 1 предстаьлена блок-схема предлагаемого статического преобразователя постоянного напряжения в переменное; на фиг.

2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Для удобства вольтодобавочные секции выбраны в применении к двоичному виду кодирования, хотя в принципе они могут выполняться для случаев троичного, позиционного и других видов кодирования. При Hpáoëüшом числе ступеней рациональный выбор типа кодирования позволяет уменьшить число силовых элементов силового органа устройства и сократить их число в последовательной цепи нагрузки.

В случае же нулевой начальной ступеньки отпадает необходимость во вторичной обмотке трансформатора и в дополнительных ключах, соединяющпх мостовую однофазную схему со вторичной обмоткой. Схема фиг. 1 представляет как бы об ций случай выполнения устройства (самп разделенные вольтодобавочные секции могут выполняться для различных видов кодирования).

Статический преобразователь постоянного напряжения в переменное состоит нз QBTQFIoì10 ного гп!вертора 1, подключенного к первичной

Обмотке трансформатора 2, разделенных вольтодобявочных секций 3, 4, 5, напряжения которых соотносятся кяк весовые коэффицпент1.1 jHOI! IIIÎÃO кода, кл10!еВОГО Однофязного

15 моста 6, нагрузки 7, клю«сй 8, датчика тока

9, программного устройства 10, ключевых элементов 11. Причем каждая половина вольтодобавочной секции состоит из обмотки трансфори!ятора 2 (может быть обмотка с от20 года;!I!) и ключевых элементов. Обмотки вольтодобавочных секций включены встречно по отношению ко вторичной обмотке (в принципе включение обмотки может быть или встречное, илп согласное) . Разделенные воль25 тодобавочные секции образуют две параллельные группы, подключенные последовательно со вторичной Обмоткой трансформатора

2 с помощью ключей и связанные с диагональю постоянного тока ключевой однофазной

30 мостовой схемы, диагональ переменного тока

512547 которой образует выходные зажимы преобразователя.

Формирование ступенчато-синусоидального напряжения поясняется временными диаграммами, фиг, 2, где 12 — напряжение автономного инвертора 1, индуктируемое во вторичную и вольтодобавочные обмотки трансформатора 2; 13, 14 — синхронизирующие импульсы основной (выходной) частоты для положительной и отрицательной полуволн тока нагрузки, попарно переключающие ключи однофазной мостовой схемы 6, находящиеся в противоположных плечах моста и вырабатываемые программным устройством 10; 15— выходное напряжение на нагрузке; 16 — синхронизирующие импульсы промежуточной частоты, сформированные по сигналу с датчика 9 в момент прохождения тока вторичной обмотки через нулевой уровень; 17 — суммарное напряжение вторичной обмотки и вольтодобавочных ветвей; 18, 19, 20 — импульсы управления ключами вольтодобавочных секций соответственно для первого, второго и третьего разрядов.

Работает устройство следующим образом.

Входное постоянное напряжение U„,- преобразуется автономным инвертором в переменное напряжение 12 прямоугольной формы (фиг. 2) и трансформируется во вторичную и обмотки вольтодобавочных секций трансформатора 2. Частота прямоугольного напряжения при этом в 2 — 2" раз больше основной (выходной) частоты, где n — число разрядов двоичного кода (в применении к двоичному виду кодирования). С приходом синхронизирующего импульса 13 основной частоты (фиг.

2) на нагрузке выделяется положительная полуволна напряжения 15, состоящая, например, из шестнадцати ступеней (фиг. 2), форма которого определяется импульсами управления 18, 19, 20. Аналогично с приходом импульса 14 формируется отрицательная полуволна выходного напряжения. Ключи 8 при этом обеспечивают ток в нагрузке одного направления в течение каждого полупериода выходного напряжения.

Таким образом, напряжение на нагрузке имеет ступенчато-синусоидальную форму основной частоты, а трансформатор 2 работает на промежуточной частоте. Причем независиМо от числа вольтодобавочных секций или числа формируемых ступеней выходного напряжения число возможных контуров короткого замыкания остается неизменным (равным двум). Они могут образовываться двумя параллельными группами вольтодобавочных секций и ключевыми элементами моста 6. Но ввиду строгой периодической работы ключевых элементов моста, возможные короткие

20 замыкания удобнее предотвратить схемным решением, нежели в устройствах с большим числом возможных короткозамкнутых контуров.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий автономный инвертор, промежуточный трансформатор, вторичЗО ная обмотка которого имеет разделенные вольтодобавочные секции, связанные с диагональю постоянного тока ключевой однофазной мостовой схемы, диагональ переменного тока которой образует выходные зажимы пре35 обрззователя, отл и ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения надежности, вольтодобавочные секции образуют две параллельные группы, подключаемые последовательно со вторичной обмоткой указанного трансформа40 тора с помощью ключей.

Составитель Г. Вотчицев

Техред Е. Подурушина

Редактор В. Левятов

Копректор Л Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1316/8 Изд, ¹ 1336 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5