Преобразователь переменного напряжениянизкой частоты b постоянное напряжение

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)852692

Союз Советсммк

Социалистические

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.10.79 (21) 2826083/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 02 М 7/04

Гесудерстееннмк кеюнтет

СССР па денем нзебретеннй н еткрмтнй

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень,% 28 . Дата опубликования описания 05.08.81 (53) УДК 621.314..5 (088.8) Б. К. Жарский, И. А. Инякин, В. M. Г адобАяцс

А. М. Романенко и А. Г. П дко (72) Авторы изобретения

j

Киевский научно-исследовательский и институт периферийного обору (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве преобразователя переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение при построении источников различного назначения.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие последовательно соединенные силовой трансформатор, выпрямитель, сглаживающий фильтр и регулирующий элемент (1) и (2).

Недостаток этих устройств — значительные вес и габариты.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение, содержащий входной выпрямитель и канал преобразования, состоящий из последовательно соединенных инвертора повышенной частоты с силовым трансформатором, выходного выпрямителя и сглаживающего фильтра, а также блок управления (3).

Недостатки известного устройства— сравнительно низкое качество массо-габарит ных показателей и динамических характеристик, так как они зависят от степени приближения огибающей выпрямленного напряжения к прямоугольной форме, которая определяется как количеством отводов первичной обмотки силового трансформатора (а также ключевых элементов для их переключения), так и длительностью переднего и заднего фронтов. В идеальном случае, в известном преобразователе можно получить выпрямленное напряжение с формой равнобедренной трапеции, боковыми сторонами которой являются отрезки синусоиды. В спектре напряжения такой формы присутстта вуют низкочастотные составляющие с частотами, кратными удвоенной частоте входного напряжения.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и динамических характеристик.

1s -Указанная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение, содержащем входной выпрямитель и канал преобразования, состоящий из последовательно соединенных инверторов повышенной

® частоты с силовым трансформатором, выходного выпрямителя и сглаживающего фильтра, а также блок управления, канал преобразования подключен ко входным вы851692 водам непосредственно, а к выходу входного выпрямителя подключен вольтодобавочный канал, состоящий из последовательно соединенных дополнительного сглаживающего фильтра и управляемого генератора с трансформатором напряжения, вторичная обмотка которого включена последовательно в цепь первичной обмотки силового трансформатора инвертора повышенной частоты.

На фиг. 1 дана электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 — эпюры выходных напряжений его основных блоков.

Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение содержит входной выпрямитель 1 и канал преобразования, состоящий из соединенных последовательно инвертора повышенной частоты на ключевых элементах 2 — 5 с силовым трансформатором 6 и выходного выпрямителя на диодах 7 со сглаживающим фильтром на дросселе 8 и конденсаторе 9.

Нагрузка 10 может иметь как активный, так и реактивный характер. Кроме того, в пре- 20 образователе есть вольтодобавочный канал, посредством сглаживающего фильтра 11 которого, выход входного выпрямителя 1 соединен с управляемым генератором на ключевых элементах 12 — 15 с трансформатором 16 напряжения. Блок 17 управления

25 служит для формирования и распределения сигналов управления ключевыми элементами 2 — 5 и 12 — 15 либо по величине напряжения на нагрузке, либо по командам от внешнего устройства.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения U „с частотой

f®< на инвертор повышенной частоты и поочередном включении элементов 2,5 и 3,4 на выходе инвертора получаем высокочастот- З5 ное напряжение U с частотой fy (фиг. 2).

Одновременно напряжение U>z выпрямляется выпрямителем 1, сглаживается фильтром 11 и преобразуется генератором на элементах 12 — 15 в прямоугольное напряжение U с такой же частотой f .

Для преобразователя характерны три режима работы: вольтодобавки, закоротки и вольтоотбавки.

В режиме вольтодобавки посредством трансформатора 6 и трансформатора 16 происходит сложение напряжений U < и U а в режиме вольтоотбавки их вычитание.

Режим закоротки, когда напряжение вторичной обмотки трансформатора 16 равно О, обеспечивается при одновременном включении элементов 12, 14 или 13, 15. Алгоритм переключения элементов 12 — 15 на каждый из режимов задается блоком 17 управления.

Выпрямленное напряжение U имеет форму, отображенную на фиг. 2, где а, б, в— режимы работы преобразователя вольтодобавки, закоротки и вольтоотбавки соответственно.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение, содержащий входной выпрямитель и канал преобразования, состоящий из последовательно соединенных инвертора повышенной частоты с силовым трансформатором, выходного выпрямителя и сглаживающего фильтра, а также блок управления, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и динамических характеристик, канал преобразования подключен ко входным выводам непосредственно, а к выходу входного выпрямителя подключен вольтодобавочный канал, состоящий из последовательно соединенных дополнительного сглаживающего фильтра и управляемого генератора с трансформатором напряжения, вторичная обмотка которого включена последовательно в цепь первичной обмотки силового трансформатора инвертора повышенной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 540336, кл. Н 02 М 7/155, 1977.

2. Патент ФРГ № 2624532, кл. Н 02 М 1/14, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 505100, кл. Н 02 М 5/12, 1976.

851692

Pgz. 1

U8õ

UM1 б

Составитель Ю. Андреев

Редактор Л. Пчелинская Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Заказ 6383/83 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4