Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в переменное
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< 11924682
r+ +.„/б=- г (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 271080 (21) 2997198/24-07
Р М g+ з
G 05 F 1/44 с присоединением заявки È9
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (S3) УДК 621. 316.
° 722.1 (088 8) Опубликовано 303482. Бюллетень 89 16
Дата опубликования описания 30.04.82
В.B..Губанов, A.Ë.Виноградов, С.F.Иванов и Ю.М.Ополоник (72) Авторы изобретения
I
Северо-Западный заочный политежжческий-.кнститу (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ
1 2
Изобретение относится к электро технике, предназначено для электропи.тания различного рода электрооборудования и может быть использовано в широком диапазоне мощностей с выходом, как на постоянном, так и на переменном токе.
Известны стабилизированные преобразователи, в которых стабилизация выходного напряжения осуществляется путем включения между первичным источником и нагрузкой нелинейного резонансного регулятора, при этом с выхода стабилизированного преобразователя заведена обратная связь, управляющая углом включения тиристоров, входящих в этот контур 1) и (2).
Йедостатком укаэанных устройств является. асимметрия выходного напряжения нелинейного резонансного регулятора,.вызванная наличием постоянной составляющей в его выходном токе.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в переменное, который содержит инвертор, входом подключенный к входным клеммам, дроссель, который одним концом подключен к одной из выходных шин инвер-. тора, а другим к точке соединения одного из выводов конденсатора, вспомогательного дросселя и одного из выводов первичной обмотки выходного трансформатора, при этом второй конец вспомогательного дросселя подключен к точке соединения встречнопараллельно включенных тиристоров, а другая точка соединения этих ти« ристоров подключена к точке соединения второй выходной шины инвертора, второго вывода конденсатора и второго вывода первичной обмотки выходного трансформатора, основной блок управления тиристорами, включающий в себя последовательно соединенные выпрямитель, дифференциальный усилитель и формирователь управляющих импульсов (3).
Недостаток известного стабилизированного преобразователя заключается в том, что постоянная составляющая тока на выходе нелинейного резонансного регулятора (HPP) включающего дроссели,;тиристоры и конденсатор, источником которой могут быть инвертор, сам НРР, нагрузка и блок управления НРР, искажает форЗ0 му выходного напряжения и при оп924682 ределенной величине этого тока возникает неустойчивая работа преобразователя. Это объясняется тем, что наличие постоянной составляющей.тока в первичной обмотке выходного трансформатора вызывает его насыщение, что приводит к искажению формы напряжения, поступающего по цепи обратной связи на блок управления HPP. При этом фазы включения тиристоров относительно соответствую-10 щих полупериодов. выходного напряжения становятся разными, что приводит к дальнейшему увеличению постоянной составляющей тока в первичной обмотке выходного трансформатора.
Поэтому устойчивая работа с допустимыми искажениями выходного напряжения возможна при малых значениях рабочей индукции выходнorî трансформатора, что резко увеличивает его габариты и вес.
Цель изобретения - устранение постоянной составляющей тока в цепи первичной обмотки выходного трансформатора
Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в переменное .введены датчик тока постоянной составляющей и дополнительный блок управления, аналогичный основному, причем входы основного и дополнительного блоков управления подключены к соответствующим вторич« ным обмоткам выходного трансформатора, а выходы соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров, вход датчика тока постоян» ной составляющей включен последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, а выход соеди- 40 нен с входом дифференциального усилителя дополнительного блока управления.
На чертеже представлена блок-схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения в переменное.
Устройство содержит инвертор 1, нелинейный резонансный регулятор (НРР) 2, дроссель 3 НРР, конденсатор 4 НРР, вспомогательный дроссель 5 НРР, выходной трансформатор 6, тиристоры 7 и 8 НРР, датчик 9 тока постоянной составляющей, вторичные обмотки 10 и 11 выходного трансформатора, выпрямитель 12, дифференциальный усилитель 13, формирователь 14 управляющих импульсов основного"блока управления, выпрямитель 15 дифференциальный усилитель 1б, формирователь 17 управляющих импульсов 6О дополнительного блока управления.
Вторичная обмотка 10 обратной связи соединена со входом дополни-, тельного блока управления, который состоит из последовательно соединен 65 ных выпрями тел я 1 5, ди ффе ре нци аг ь н оro усилителя 16 и формирователя 17 управляющих импульсов, а выход этого блока соединен с управляющим электродом тиристора 8 °
Другая вторичная обмотка 11 обратной связи соединена со входом основного блока управления, который состоит из последовательно соединенных выпрямителя 12, дифференциального усилителя 13 и формирователя 14 управляющих импульсов, а выход с уп« равляющим электродом тиристора 7.
Устройство работает следующим образом.
Инвертор 1 преобразует постоянное входное напряжение в прямоугольное напряжение требуемой частоты, которое поступает на вход НРР 2.
НРР 2 преобразует прямоугольное напряжение в синусоидальное. Уровень амплитуды синусоидального напряжения на выходе HPP 2 зависит от фазы включения соответствующих тиристоров НРР 2 относительно момента прохождения полуволны выходного напряжения через нулевое значение.
Hапряжение синусоидальной формы с выхода HPP 2 через датчик 9 тока поступает на первичную обмотку вы-.. ходного трансформатора б ° С обмоток
10 и 11 обратной связи синусоидальное напряжение поступает на однополупериодные выпрямители 12 и 15 основного и дополнительного блоков управления. В дифференциальных усилителях 13 и 16 происходит сравнение амплитуды полуволн напряжения обратной связи с эталонным напряжением установки.
Сигналы с дифференциальных усилителей 13 и 16 - .поступают соответственно на формирователи 14. и 17 управляющих импульсов, которые подают на тиристоры 7 и 8 HPP 2 импульсы управления, задавая фазу включения этих тиристоров относительно момента прохождения полуволны через нулевое значение, Чем раньше включаются тиристоры, тем меньше напряжение на выходе НРР
2 и наоборот. При появлении на выходе НРР 2 постоянной составляющей тока вольт-секундные площади полуволн выходного напряжения становятся разными.
Датчик тока выдает сигнал, отражающий величину и направление по.стоянной составляющей тока, который поступает на вход дифференциального усилителя 16 дополнительного блока управления. Сигнал с дифференциального усилителя изменяет момент формирования управляющего импульса таким образом, что фаза включения тиристора 8 относительно фазы включе- ния тиристора 7 изменяется, при этом вольт-секундные площади выходного
924682
Формула и зо брет ения
ВНИИПИ Заказ 2818/66 Тираж 908 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул. Проектная, 4 напряжения HPP 2 за каждый полупериод становятся одинаковыми и тем самым устраняется постоянная составляющая тока на выходе HPP 2.
Предлагаемое устройство позноляет устранить постоянную составляющую тока на выходе HPP независимо от источника ее генерации, что обеспечивает малые искажения выходного напряжения и устойчивую работу HPP npu значительно больших значениях индукции выходного трансформатора, что в оною очередь позволяет сократить габариты и, нес преобразователя.
Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий инвертор, вхоз-:: . дом подключенный к входным клеммам, дроссель, который одним концом подключен к одной из выходных шин инвертора, а другим к точке соединения одного из выводов конденсатора, вспомогательного дросселя и одного из выводов первичной обмотки выходного трансформатора, при этом второй конец вспомогательного дросселя подключен к точке. соединения встречно-параллельно включенных тиристоров, а другая точка соединения этих тиристоров подключена к точке соединения второй выходной шины инвертора,второго вывода конденсатора и второго Вы-. вода первичной обмотки выходного трансформатора, основной блок управ ления тиристорами, включающий в себя последовательно соединенные выпря5 митель, дифференциальный усилитель и формирователь управляющих импульсон, отличающийся тем, что с целью устранения постоянной составляющей в цепи первичной обмотjp ки выходного трансформатора, в него введены датчик тока постоянной составляющей и дополнительный блок уп» равления, аналогичный основному, причем входы оснонного и дополнительного блоков управления подключены .к соответствующим вторичным «обмоткам выходного трансформатора, а ныходы соединены с управляющими элект родами соответствующих тиристоров, вход датчика тока постоянной составляющей включен последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, а выход соединен с входом дифференциального усилителя дополнительного блока управления.
2S
Источники информации» принятые Во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 647664р кл, G 05 F 1/20, 1979.
2. Богданов Д.И, Феррореэонансные стабилизаторы напряжения. М., Энергия, 1972.
3, Патент США Р 3435248, кл. 307 « 46, 1969 с. 31, рис. 2-3. !
