Способ регулирования постоянного напряжения

3370 оеа СоветскициалистическРеспублик П И-.С-А ЗОБ РЕТ АВТОР СИОМУ СВИ И ЕТЕДЬСТВУ свидетельстваЗависимое от а л. 21 с, 64/50 21 а 4 35/14 31753/24-7 но 16.Ъ.19 с присоединениен аявкиМПК Н 02 р 9/30Н 02 р 13/14УДК 621,313.12.024,07(088,8) диорит Комитет по делам иаобретений и открыти при Совете Министров СССРпубликовано 06.Х,1970. Бюллетень3 ата опубликования описания 1 б.Х 11.1970 вторыобретен. В. Цоканов и О. И. Хасаев Заявит РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ П ратор ЗГы управочередь, 2 ключа рывается пульсы ладываю но друг ных ди сточники Задающий гене хронизацию схем которая, в свою му управления У что ключ К. отк В результате ив напряжений прик ра последователь видно из времен где 1/, и 1/ - и осуществляет синения У 1 ключа Кт, синхронизирует схе- К таким образом,при запирании К 1. промодулированных тся ко входу фильтза другом, как это аграмм на фиг. 2, постоянного напрясточники постоянного на модулирующие полупро К, и К 2; шунтирующи Для известных способов регулирования постоянного напряжения, например, для электрических машин, методом широтно-импульсной модуляции с использованием по меньшей мере двух источников предпочтительно с равным 5 выходным напряжением, соединенным между собой последовательно согласно и регулируемых соответствующими каждому источнику по- лупроводниковыми ключами, коммутируемыми с одной и той же частотой, и сглаживающего 10 ЬС-фильтра с шунтирующими диодами, на которых происходит суммирование промодулированных напряжений источников, характерны большие постоянные времени сглаживающих фильтров. 15По предлагаемому способу с целью уменьшения постоянной времени фильтра при заданном уровне пульсаций выходного напряжения суммирование промодулированных напряжений производят по длительности их импуль сов путем последовательной коммутации указанных ключей так, что каждый последующий ключ открывают при запирании предыдущего.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства, поясняющая предложенный способ; на 25 фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.Схема содержит ипряжения 1/и 1/,;води иковые ключи е 30 диоды Д Д 2; схемы Уь Ув управления ключами К и К 2 соответственно; фильтр Ф; задающий генератор ЗГ; блок управления БУ; сигнал 1/ управления.Схема работает следующим образом.Источники напряжения 1/и С включеныпоследовательно согласно и зашунтированы диодами Д. Каждый из источников 1/, и 1/, модулируется ключами К 1 и К соответственно, Сигналы управления на К, и К поступают от соответствующих схем управления У, и У 2.Импульсы промодулированных напряжений1/, и Ь суммируются на диодах Д, п Д, и регулирующее напряжение поступает на вход /,С-фильтра Ф, на выход которого подключена нагрузка Л. Частота модуляции ключей К и К 2 определяется задающим генератором ЗГ, который вместе со схемами управления У, и У ключей К 1 и К. образует блок управления БУжения; г гф - результирующее напряжение на входе сглаживающего фильтра.В случае, когда Ь,=У,= - ", в предлагаемом устройствеП 21 У, = - 1 - "Й+ - 1 "Й= - " 2;, (1) а амплитуда первой гармоники переменнойсоставляющей на входе фильтра:гп.х= Уд 81 П 2 гг.1(2) Расчеты показывают, что в известном способе регулирования постоянного напряжения, где суммирование промодулированных напряжений на шунтирующих диодах ведется по их амплитуде, среднее значение пульсирующего напряжения (постоянная составляющая) равно:ср ( 1 +2) ф ( 1 + ф 2) о=(У +У.) т Ьг - У 2 1 ср п (п2 при где у= - коэффициент заполнения, а амплидТтуда первой гармоники связана с параметрами импульса следующим уравнениемУг,п,= - (У, + У,) З 1 П гг 1. (4)т. Сравнивая (1) и (3), а также (2) и (4), можно сделать следующие выводы;а) постоянные составляющие результирующего напряжения на входе фильтра в обоих случаях равны;б) амплитуда первой гармоники указанного напряжения в предлагаемом способе в два раза (при двух источниках) меньше амплитуды, получаемой при регулировании по известному способу;в) закон изменения амплитуды первой гармоники в зависимости от у при регулировании предлагаемым способом имеет дополнительный минимум, равный нулю при у=0,5. Аналогичные изменения претерпевают прпрегулировании предлагаемым способом и амплитуды высших гармоник.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает уменьшение переменной составляющей на входе сглаживающего фильтра во всем диапазоне изменения у (от 0 до 1), что дает возможность уменьшить его габариты и вес при заданном уровне пульсаций выходного 10 напряжения, поскольку габариты и вес сглаживающего фильтра жестко связаны с амплитудой переменной составляющей на входе фильтра, частотой модуляции и заданным уровнем пульсаций выходного напряжения.15 При использовании трех и более источниковнапряжения при условии г/,= У,=У=У- (где и - число источников, У - сумггмарное напряжение питания) это приводит к соответствующему пропорциональному уменьшению амплитуды переменной составляющей напряжения на входе сглаживающего фильтра и дает возможность при заданном уровне пульсации выходного напряжения с помощью предложенного,способа уменьшить габариты и вес фильтра в еще большей мере.Предмет изобретения30Способ регулирования постоянного напряжения, например, для электрических машин методом широтно-импульсной модуляции с использованием по меньшей мере двух источни ков предпочтительно с равным выходным напряжением, соединенных между собой последовательно согласно и регулируемых соответствующими каждому источнику полупроводниковыми ключами, коммутируемыми с одной 40 и той же частотой, и сглаживающего ЬС-фильтра с шунтирующими диодами, на которых происходит суммирование промодулированных напряжений источников, отличающийся тем, что, с целью уменьшения постоянной времени 45 фильтра при заданном уровне пульсаций выходного напряжения, суммирование промодулированных напряжений производят по длительности их импульсов путем последовательной коммутации указанных ключей так, что 50 каждый последующий ключ открывают призапирании предыдущего.Редактор В. В. Фельдман пюграфия, пр. Сапунова, 2 аказ 3586/7 ЦНИИПИ Комитета по делам изобрет Москва, Ж, аж 480 Подписи й и открытий при Совете Министров ССС ушская наб., д. 4/5