Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное

 

Союз Советских

Соцнапнстнческих

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо826529 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 090678 (21) 2627203/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300481, Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 30.04.81 (511М. Кл.

Н 02 М 7/48

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 314. 572 (088 ° 8) /

В.М.Скобченко, Ю.П.Большов и Н.П.М4карейко (72) Авторы изобретения

l

Ф 1

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической ре олюции (73) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ

Недостатком такого преобразователя является сложность блока управления, в состав которого входит ðàñпределитель импульсов, выполненный по 2И-канальной схеме, а также 2N интеграторов, т.е. по два интегратора в канале управления одной инверторной ячейкой. Это приводит к сложностям при схемотехнической реализации, так как требуется точная настройка интеграторов, работающих в паре, для получения симметричных управляющих напряжений.

Цель изобретения — упрощение схе30 мы блока управления преобразователя.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в,частотно-регулируемом электроприводе и системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны преобразователи постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное, выполненные в виде инверторных ячеек, нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора (1), (21 и (3) . Иэ известных схемных решений преобразователя постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное наиболее близким по технической сущности является преобразователь, содержащий и инверторных ячеек, выполненных по схеме однофаэного инвертора на силовых ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, содержащий последовательчо связанные между собой задающий генератор, делитель частоты, распреде.литель импульсов, интеграторы, 2N-канальную схему сравнения и 2N-канальный демодулятор, 2N выходов которого через основные оконечные усилители мощности подключены к силовым ключам инверторных ячеек, причем выход генератора напряжения несущей частоты через управляеьый генератор пилообразного напряжения связан с первым

1О -общим входом 2М-канальной схемы сравнения, а через триггер — с общим входом 2N-канального модулятора и с дополнительным оконечным усилителем мощности, выход которого подключен к силовым ключам демодулятора (3) .

826529

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное, содержащем N инверторных ячеек, выполненных по схеме однофазного инвертора на силовых ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, содержащий последовательно соединенные между собой задающий генератор, делитель частоты, распределитель импульсов, интеграторы, 2N-канальную схему сравнения и 2N-канальный модулятор, 2N выходов которого через основные конечные усилители мощности подсоединены к силовым ключам инвер. торных ячеек, причем выход генератора напряжения несущей частоты через 20 управляемый генератор пилообразного напряжения связан с первым общим входом 2й-канальной схемы сравнения, а через триггер — с общим входом

2N-канального модулятора и с дополни- 2д тельным оконечным усилителем мощности, выход которого подключен к силовым ключам демодулятора, блок управления снабжен усилителем-инвертором, вход которого подсоединен к управляе- З мому генератору пилообразного напряжения, а выход — ко второму общему входу 2N-канальной схемы сравнения, входы которой попарно связаны. При этом в качестве генератора напряжения несущей частоты может использоваться один иэ выходов делителя частоты.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразователя, на фиг. 2 — диаграммы, пояс- 40 няющие принцип работы преобразователя.

Предлагаемый преобразователь постоянного напряжения в кваэисинусоидальное переменное содержит и инвер- 45 торных ячеек 1, выполненных по схеме однофазного инвертора в виде первой

2 и второй 3 стоек силовых ключей 4 и нагруженных на трансформаторы 5, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены в точках б и 7 ко входу демодулятора 8, выход которого в точках 9 и 10 образует общий выход преобразователя, а также блок 11 управления, выполненный в виде последовательно соединенных между собой задающего генератора 12, делителя 13 частоты, й-канального распределителя 14 импульсов, N интеграторов 15, 2И-канальной схемы 16 сравнения, 2N входов

18 напряжения несущей частоты подключен к триггеру 19 и к управляемому генератору 20 пилообразного напряжения, выход которого связан с первым общим входом 21 2N-канальной схемы 16 сравнения и с усилителеминвертором 22, подсоединенным выходом ко второму общему входу 23 2N-канальной схемы 16 сравнения ° Выход триггера 19 соединен с дополнительным оконечным усилителем 24 мощности, связанным с силовыми ключами демодулятора 8; и с общим входом 25 2N-icaнального модулятора 17, выходы которого через основные оконечные усилители 26 мощности подключены к первым 2 и вторым 3 стойкам силовых ключей 4. Источник 27 постоянного напряжения подсоединен к инверторным ячейкам 1 в точках 28 и 29.

Принцип работы предлагаемого преобразователя поясняют диаграммы, изображенные на фиг. 2. В результате деления выходного напряжения 30 задающего генератора 12 делителем 13 и последующего распределения М-канальным распределителем 14 импульсов, формируются напряжения 31 и 32, поступакщие с выходов N-канального распределителя 14 импульсов на входы и интеграторов 15. С выхода генератора 18 напряжения несущей частоты импульсное напряжение 33 поступает на вход управляемого генератора 20 пилообразного напряжения и на вход триггера 19. Выходное напряжение 34 управляемого генератора 20 пилообразного напряжения поступает на первый общий вход 21 2N-канальной схемы 16 сравнения и на вход усилителя-инвертора 22 с коэффициентом усиления равным 1, формирующего напряжение 35.

Выход усилителя-инвертора 22 связан со вторым общим входом 23 2N-канальной схемы 16 сравнения, которая срав-. нивает напряжения 34 и 35 с выходными напряжениями 36 и 37 N интеграторов 15. На выходах 2й-канальной схемы 16 сравнения формируются напряжения 38, 39, 40 и 41, которые в

2N-канальном модуляторе 17 модулируются напряжением 42, поступающим на его общий вход 25 с выхода триггера

19. С выходов 2й-канального модулятора 17 промодулированные напряжения

43, 44, 45 и 46 поступают на управляющие входы 2N основных оконечных усилителей 26 мощности, подключенных к первым 2 и вторым 3 стойкам силовых ключей 4 инверторных ячеек 1.

В результате на выходных обмотках трансформаторов 5 инверторных ячеек

1 формируются напряжения 47 и 48, алгебраическое суммирование которых за счет последовательного соединения выходных обмоток трансформаторов 5 приводит к формированию напряжения

49, поступающего в точках б и 7 на вход демодулятора 8. Работой ключей демодулятора 8 управляет дополнительный оконечный усилитель 24 мощности, на управляющий вход которого с вы826529

Формула изобретения хода триггера 19 поступает напряжение 42. На выходе демодулятора 8 в точках 9 и 10 формируется выходное квазисинусоидальное напряжение 50 преобразователя.

Выполнение блока управления преобразователя постоянного напряжения

5 в квазисинусоидальное переменное по предложенной схеме позволяет упрос,тить систему управления преобразова- теля, так как отпадает необходимость .использовать в системе управления распределитель импульсов, выполненный по 2М-канальной схеме (в предложенном техническом решении используется М-канальный распределитель импульсов) . Количество интеграторов 15 в.предлагаемом. устройстве сокращается в два раза и составляет N (вместо

2N в известном), таким образом, в каждом иэ каналов управления одной инверторной ячейки используется один 20 интегратор, при этом отпадает необходимость точного подбора и настройки пары интеграторов, работающих в одном канале управления инверторной ячейки.

1. Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное, содержащий и инверторных ячеек, выполненных по схеме однофазного инвертора на силовых ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные

35 обмотки которых подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, содержащий последовательно авяэанные между со- 4Q бой задающий генератор, делитель частоты, распределитель импульсов, интеграторы, 2N-канальную схему сравнения и 2N-канальный модулятор, 2И выходов которого через основные оконечные усилители мощности подсоединены к силовым ключам инверторных ячеек, причем выход генератора напряжения несущей частоты через управляемый генератор пилообразного напряжения связан с первым общим входом.

2N-канальной схемы сравнения, а через триггер — с общим входом 2й-канального модулятора и с дополнительным оконечным усилителем мощности, выход которого подключен к силовым ключам демодулятора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения блок управления снабжен усилителеминвертором, вход которого подсоединен к управляемому генератору пилообразного напряжения,.а выход — ко второму общему входу 2й-канальной схемы сравнения, входы которой попарно связаны.

2. Преобоазователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что в качестве генератора напряжения несущей частоты использован один из выходов делителя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фридман П.М., Саркисов Г.A

Преобразователи постоянного напряжения в синусоидальное с двумя высокочастотными каналами. — Электронная техника в автоматике, вып. 9. N, "Советское радио", 1977.

2. Тонкаль В.Е., Мельничук Л,iI., Новосельцев А.В., Дыхненко Ю.И. Метод биений и построения на его основе тиристорных преобразователей частоты с регулируемыми параметрами синусоидального напряжения. — Современные задачи преобразовательной техники. вып. 3, Киев. Институт электроники AH УССР, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2615387/24-07, кл. Н 02 М 7/48, 16.05.78.

826529

Составитель Г.Мыцык

Техред Н.Майорош КорРектоР Н ° Швыдкая

Редактор П.Макаревич

Заказ 2532/77 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4