Статический преобразователь напряжения

Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 23.07,74 (21) 2048781/07с присоединением заявки23) Приоритет 51) М, Кл. Н 02 М 7/537 Государственный комитеСовета Министров СССРво делам изобретенийи открытий Бюллетень1(53) убликовано 30,1.314,588.8) та опубликования описания 23.05,77(72) Авторы изобретения ожин, Г. С. Мыцык и А. И, Щеголев Московский ордена Ленина энергетический институ(71) Заявите ИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 54) СТАТ Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение в качестве источника питания однофазных двигателей переменного тока устройств автоматики, 5Известен статический преобразователь постоянного напряжения в однофазное переменное, выполненный в виде мультивибратора с трансформаторной положительной обратной связью и с последовательно включенным в 10 цепи положительной обратной связи стабилизирующим последовательным Е,С-контуром 1.Этот преобразователь, взятый за прототип, работает на частоте 1,С-контура, а его выходное напряжение имеет прямоугольную форму. 15 Такое напряжение содержит все нечетные гармонические составляющие, амплитуды которых обратно пропорциональны их частоте, Высшие гармонические ухудшают работу, двигателей, и поэтому для исключения бли жайших по содержанию и частоте гармоник иногда идут на видоизменение меандра за счет применения двухполярной (ДШИМ) или однополярной (ОШИМ) широтно-импульсной модуляции. 2Известные способы формирования выходного напряжения с помощью ДШИМ и ОШИМ по треугольному закону 2 сравнительно сложны и из-за большого числа переключений, определяющих потери, не всегда прием лемы. Известна, например, форма выходногО напряжения с ДШИМ, содержащая на полу- периоде два дополнительных импульса прямой и два обратной полярности 3. Подбором ширины этих импульсов и их расположением можно исключить третью и пятую гармоники, Однако техническая реализация такой формы напряжения достаточно сложна.Цель изобретения - упрощение схемы и уменьшение содержания высших гармоничесских в выходном токе преобразователя.Это достигается тем, что резонансный контур в цепи обратной связи выполнен параллельным. На фиг, 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы.Статический преобразователь напряжения содержит мультивибратор на транзисторах 1, 2 с трансформатором 3, коллекторными обмотками 4, 5, обмоткой б положительной обратной связи, шунтирующими диодами 7, 8 и параллельный резонансный контур в цепи обратной связи в виде конденсатора 9 и дросселя 10. Сопротивления 11, 12, 13 служат для регулирования преобразователя.При включении схемы процесс самовозбуждения колебаний мультивибратора обычен, поскольку в начальный момент конденсатор 9 эквивалентен короткозамкнутой цепи. Дальнейшая работа схемы протекает следующим образом. За начало отсчета примем начало открытого состояния транзистора 1. Тогда в любой момент времени ток в базовой цепи определяется алгебраической суммой напряжений на обмотке положительной обратной связи (Уб) и на ЬС-контуре (Уьс). В точке начала отсчета (1=0), согласно фиг. 2, напряжение на 1.С-контуре отрицательно, т. е. ьс(0. Следовательно, ток базы транзистора 1 равенб + ССбо - 1Этому состоянию соответствует точка 1 б на петле гистерезиса (см. фиг. 3). Начинается переходный процесс перезаряда конденсатора 9. Напряжение с измененной полярностью на контуре 1.С растет, в результате ток базы транзистора 1 уменьшается. В момент времени 1 ток базы транзистора становится настолько мал, что это вызывает запирание транзистора 1, а это, в свою очередь, приводит к отпиранию транзистора 2. На обмотке обратной связи появляется напряжение с полярностью, указанной на фиг. 1 в скобках. Рабочая точка по петле гистерезиса перемещается в точку 1 г по частному циклу. В момент 1 г сердечник трансформатора 3 насыщается, и мультивибратор переключается. Транзистор 2 запирается, транзистор 1 отпирается, на обмотке обратной связи появляется напряжение с полярностью, указанной на фиг. 1 без скобок, С этого момента рабочая точка по петле гистеризиса перемещается от точки 1 г к точке 1,. Ввиду различных начальных условий для переходного процесса в цепи обратной связи, связанного с наличием параллельного 1.С-контура, и определенного декремента затухания, процесс перемагничивания между точками 4 и 1 з отличается от рассмотренного ранее (между точками б и 1). В течение всего цикла базовый ток превышает значение, приводящее к запиранию транзистора. Поэтому очередное переключение в момент 1 з определяется насыщением трансформатора 3. Далее процесс повторяется в описанной последовательности,Выходное напряжение мультивибратора спараллельным 1,С-контуром в цепи положительной обратной связи имеет вид, показанный на фиг. 2. Как известно, такая форма вы 5 ходного напряжения характерна меньшим содержанием высших гармонических по сравнению с прямоугольной. Запись формы выходного напряжения может быть представлена в следующем виде:1041( 2 )15К з 1 п - соз Ьбй,Ьс2где 1=1, 2, 3, 4.20 Величина угла а определяется соотношением параметров цепи обратной связи и может регулироваться при необходимости подавления тех или иных гармоник непосредственно изменением емкости конденсатора 9 или 25 индуктивности (10), а также за счет резисторов 11, 12, 13.Формула изобретения30Статический преобразователь напряженияна управляемых ключах, содержащий выходной трансформатор, обмотка положительной обратной связи которого через ЕС-контур под ключена к управляющим электродам указанных ключей, отличающийся тем, что, с целью уменьшения высших гармонических составляющих в выходном токе, ЬС-кнтур выполнен параллельным,40Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авт. св,152695, кл. Н 02 т 7/52, 1963556545 г.З фиг,Составитель Г. Огневктор А, Осочинков Техред И. Позняковская Корректор Т. Добровольская 03/15 ЦНИИПИ Го Подписноетоов СССР каз 113 апунова, 2 ографи Изд.399 дарственного по делам изо , Москва, 5 К Тираж 9комитета Совета Миретений и открытий35, Раушская наб д