Способ управления преобразователем с шим

(19) М 7/4 51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ ЕТЕЛ ЬС ротехн-. иуправЦелью адежноавлениясигнал нального апряжефазовым армониий институт иче Греул, А.В.Ереськока Полупро 982, с.ьство С48, 198 водниковая301 в 3.(56) Титце У., Шенк К.схемотехника. М.:Мир,Авторское свидетелМ 828365, кл. Н 02 М 7 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использованопри получении напряжения синусоидальнойформы в автономных инверторах напряжения.Известен способ получения синусоидального напряжения в результате самовозбуждения электронных генераторов,содержащий транзисторный либо операционный усилитель в активном режиме и цепьчастотно-задающей обратной связи, например, на основе моста Вина,Недостаток известного способа состоитв низком КПД, так как усилительный элемент работает в активном режиме,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ преобразования постоянного напряжения впеременное синусоидальное, заключающийся в формировании опорного сигнала,2(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С ШИМ(57) Изобретение относится к элект ке и может быть использовано при нии преобразователями с ШИМ.изобретения является повышение н сти, В предлагаемом способе упр преобразователем модулирующий формируют из сигнала, пропорцио основной гармонике выходного н ния преобразователя с нулевымсдвигом по отношению к основной г ке,1 ил,вырабатываемого .генератором опорного с сигнала, и сигнала управления, вырабатываемого генератором основной частоты. Прототип устраняет недостаток аналога и обладает высоким КПД, так как преобразование производится импульсным усилителем. ФНедостаток прототипа состоит в повышенной сложности системы управления, так как формирование сигнала управления ключами коммутатора происходит с помощью двух генераторов - генератора опорного сигнала и генератора сигнала управления,Цель изобретения - повышение надежности преобразователя путем формирования сигнала управления из выходного напряжения коммутатора.Укаэанная цель достигается тем, что в способе управления преобразователем с ШИМ, включающим коммутатор на полно 17376745 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Временные диаграммы (поз. б, в) иллюстрируют процессы в схеме при двуполярной ШИМ, Пилообразный опорный сигнал Хоп с периодом ШИМ То генераторов 1 и 2 сравнивается с модулирующим сигналом Хм с периодом Тм звена 4, В моменты равенства этих сигналов происходит переключение в полностью управляемых ключах коммутатора 5,стью управляемых ключах, в котором формируют опорный сигнал и модулирующийсигнал, вычитают один из другого и по разностному сигналу формируют импульсы управления полностью управляемымиключами коммутатора, осуществляют выделение из выходного напряжения коммутатора сигнала, пропорционального основнойгармонике, и формируют из него указанныймодулирующий сигнал с нулевым фазовымсдвигом по отношению к основной гармонике выходного напряжения коммутатора.Модулирующий сигнал формируют припомощи звена частотно-зависимой положительной обратной связи из выходного напряжения коммутатора.В предлагаемом способе модулирующий сигнал формируют из выходного напряжения коммутатора в результатесамовозбуждения последнего на основнойчастоте преобразователя,На чертеже изображено устройство, реализующее способ управления преобразователем с ШИМ,Устройство содержит задающий генератор 1 частоты, генератор 2 опорного сигнала 2, широтно-импульсный модулятор 3,звено 4 частотно-зависимой обратной связи, коммутатор 5, фильтр 6, регулятор 7 напряжения.Схема работает следующим образом,Контур 1 схемы работает как электронный генератор с самовозбуждением на основной частоте преобразователя мо. Дляэтого при разомкнутом контуре 1 коэффициент усиления Ко контура на частоте вопринимается больше единицы, чтобы обеспечить возникновение колебаний, При этомзвеном 4 обеспечивается нулевой фазовыйсдвиг на частоте во. Контур 1. воздействуетна коэффициент усиления Ко контура 1,обеспечивая его равным единице при желаемой амплитуде выходного напряжениякоммутатора. Для этого регулятор 7 работает по принципу сравнения фактического напряжения с заданным, воздействуя нанаклон пилообразного опорного сигнала генератора 2, что ведет к изменению коэффициента усиления модулятора 3,Высокочастотной соответствующей выходного напряжения коммутатора 5 можно пренебречь, так как она эффективно подавляется фильтром 6. Тогда низкочастотная составляющая выходного напряженияХмОн= Об - , (1)Хагде Ос - напряжение питания коммутатора 5;Хп - амплитуда опорного сигнала Хоп.Следовательно, для низкочастотной составляющей выходного. напряжения Овн совокупность коммутатора 5 и модулятора 3 является пропорциональным звеном с коэффициентом усиления, обратно пропорциональным амплитуде опорного сигнала Х. Так как опорный сигнал Хо генератора 2 формируется путем заряда конденсатора, то изменением тока заряда с помощью регулятора 7 можно менять коэффициент усиления контура 1,Так как фильтр 6 основную гармонику пропускает практически без ослабления, то его коэффициент передачи близок к единице. Поскольку коммутатор с ШИМ также является пропорциональным звеном, то условие фазы самовозбуждения 0 выполняется на частоте м= 1 ЯС; на которой мост Вина дает нулевой сдвиг фазы.Задающий генератор частоты может быть выполнен известным образом; генератор 2 опорного напряжения, например, может быть выполнен на основе интегратора; широтно-импульсный модулятор 3 - на основе компаратора, на один вход которого подается сигнал опорного напряжения, а на другой - сигнал со звена частотно-зависимой обратной связи, например, по схеме моста Вина; коммутатор 5 - например, однофазный мост на полностью управляемых ключах; фильтр 6 - например, 1 С - типа; регулятор 7 напряжения представляет собой выпрямитель с выходным фильтром и узел сравнения.Введенное в схему звено 4 частотно - зависимой обратной связи, выполненное по схеме моста Вина, проще генератора сигнала управления в прототипе.Положительный эффект достигается за счет повышения надежности путем формирования импульсов управления полностью управляемыми ключами коммутатора, ис-, пользуя выходное напряжение, что позволяет исключить из схемы прототипа генератор сигнала управления.Формула изобретения Способ управления преобразователем с ШИМ, включающим коммутатор на полностью управляемых ключах, заключающийся1737674 Составитель М.Греуледактор И,Касарда Техред М.Моргентал Корректор мчик каз 190 ВНИИ Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5.Гагарина, 10 в том, что формируют опорный сигнал и. модулирующий сигнал, вычитают один из другого и по разностному сигналу формируют импульсы управления полностью управляемыми ключами коммутатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, выделяют из выходного напряжения коммутатора сигнал, пропорциональный основной гармонике, и формируют из него вышеуказанный модулирующий сигнал с нулевым фазовым сдвигом по отношению к основной гармонике выходного напряжения коммутатора,