Устройство для улучшения гармонического состава пульсирующего напряжения на выходе статического преобразователя

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 31.03.7 с присоединением зая киК 02 М 1/12 Н 02 М 3/13 сударственный комитетавета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликова я описания ОГ.08,ловкин, В, П. Климов В. К. Ковальков и А. П. Кузнецо 72) Авторы изобретения сковский ордена Ленина авиационный институт им, Серго Орджоникидзе 71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАВА ПУЛЬСИРУЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Устройство относится к преобразователям систем электропитания и может бытьиспользовано для сглаживания выходногонапряжения импульсного регулятора и выпрямителя.Известны пассивные электрические сглаживающие фильтры, габариты и вес которых слишком велики, когда требуется,высокая степень частотной избирательностиили сглаживания сигнала 1. Известны также пассивные компенсационные фильтры,которые обладают улучшенными характе ористиками, но требуемая компенсация достигается в них только на одной частотесигнала и не выполняется на других частотах 2, Известны активные сглаживающие фильтры, которым присущи недостаткилинейных стабилизаторов - большое рассеяние мощности на регулирующем или балластном транзисторе (балластном резисторе) и невозможность самостоятельного применения непосредственно после выпрямителябез предшествующего пассивного фильтра 3,Известно устройство для снижения гармоник, являющееся прототипом данного изобретения и содержащее тп резонансных контуров, включенных между преобразовате 1) 2339123/24-07 (51) М, Кл лем - импульсным регулятором и нагрузкой и имеющих каждый в своем составе трансформатор и конденсатор, соединенный с вторичной обмоткой трансформатора, причем контуры включены параллельно нагрузке, и между нагрузкой и импульсным регулятором включен дроссель 4,Недостатком этого устройства является неэффективность его действия при нестабильной частоте коммутаций импульсного регулятора, обусловленная нарушением резонанса в контурах при отклонении частоты сигнала от резонансной частоты контура,Целью изобретения является повышение эффективности снижения гармоник путем автоматической настройки контуров на частоты гармоник, изменяющиеся в процессе работы преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что каждый резонансный контур снабжен усилителем, между выходом. и одним из входов которого включен указанный конденсатор, а другой его вход через преобразователь частоты в напряжение подключен ко входн ым выводам устройства,На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Устройство для сцийения гармоник содержит гп проходных резонансных контуров 1, составленных каждый из трансформатора 2 с первичной обмоткой 3 и вторич.ной обмоткои 4, управляемого усилителя 5 ,с управляемым коэффициентом усиления напряжения и конденсатора 6, включенного между входом 7 и выходом 8 усилителя 5, присоединенного входом 7 к одному зажиму вторичной обмотки 4, причем контуры 1 включены последовательно первичными обмотками 3 трансформатора 2 между импульсным регулятором 9 и нагрузкой 10, а управляющий вход 11 управляемого усилителя 5 каждого контура соединен с выходом 12 преобразователя 13 частоты в напряжение, присоединенного входом 14 к импульсному регулятору.Каждый контур 1 представляет собойрезонансньп 1 фильтр-пробку, настроенный ца частоту одной из гармоник выходного сигнала импульсного регулятора 9, причем емкостью этого фильтра служит действующая емкость конденсатора 6, увеличенная по сравнению с номинальной емкостью коцденсато.ра 6 пропорционально коэффициенту усиления усилителя 5, много большему единицы, Увеличение действующей емкости происходит потому, что усилитель 5 увеличивает разность потенциалов обкладок емкости в (1+ А) раз, (где А - усиление усилителя 5), вызывая протекание через конденсатор 6 тока.в (1+А) раз большего по сравнению с тем, который имел бы место в отсутствие .усилителя (А=О), что ц означает увеличе.ние действующего значения емкости коцден сатора 6. Гармонические составляющие выходного сигнала регулятора 9 ослабляются устройством на их пути к нагрузке как благодаря остроизбирательному заграмсдаюцсему действию гп контуров 1, так и благодаря действию делителя переменного напряжения, образованного суммарной индуктивностью первичных обмоток трансформаторов 2 и нагрузкой и обладающего характеристикой низкочастотного сглаживающего фильтра, Изменения частоты коммутаций импульсного регулятора 9, приводящие к изменению частот гармоник, преобразуются преобразователем 13 в изменение управляюгцего на.пряжения на входах 1 усилителей 5, приводящее к изменению лействуюцтего значения емкости каждого контура 1 и цзмененшо его частоты настройки и таким образом к следованию частот настройки контуров 1 за Мсотами гармоник изменяющегося спект ра выходного сигнала регулятора 9, обеспечивающего ностояццую настройку устройст. ва на максимальное подавление гармоник. Изобретение дает положительный эффектрадикального повышения эффективности по.давления гармоник, причем одновременно достигается улучшение сглаживания помех 5. в фильтруемом напряжении за счет дополнительного фактора суммирояанного дроссельного действия последовательно включенных первичных обмоток трансформаторов контуров, Кроме того, улучшаются весога.0баритнь(е показатели устройства за счет возможности замены электролитического конденсатора контура неэлектролитическим малой емкости, действующее значение которой может быть превышающим емкость электролитического конденсатора за счет большо го усиления управляемого усилителя.Фор,чума изобретения20Устройство для улучц 1 ения гармонического состава пульсирующего напряжения на выходе статического преобразователя, со.держащее гп резонансных контуров, каждый из которых выполнен на трансформаторе, 25 причем первичные обмотки этих трансформаторов включены последовательно между входными и выходными выводами, а в цепь каждой вторичной обмотки включен конденсатор, отличпющееся тем, что, с целью повышения эффективности снижения гармоник п утем автоматической настройки контуров на частоты гармоник, изменяющиеся в процессе работы преобразователя, каждый резонансный контур снабжен усилителем, между выходом и одним из входов которого з 5 включен указанный конденсатор, а другойего вход через преобразователь частоты в напряжение подключен ко входным выводам устройства.Источники информации, принятые во вниф мание при экспертизе:1, Анисимов Я. ф. Особенности применения полупроводниковых преобразователей в судовых электроустацовках, Л., Судострое ние, 1973, с. 221.2, А вторс кое свидетел ьство СССР346772, кл. Н 02 М 1/14, 1972.3, Векслер Г. С., Штцльман В, И. Транзисторные сглаживаюц 1 ие фильтры. Киев, Тех цц ка, 1972,4. Авторское свидетелство СССР382208, кл. Н 02 М 1/12, 1973.68826 Составитель, Ю. МеТехред ОЧуговая Тираж 892 П 111 ИПИ Государственного комнтет по делам нзобретеин 13035. Москва, Ж.35, Рау филиаи Г 1 ГП е Патента, г. УаСовета Министров ССя открытийская иаб д. ЗФрод, ул. Проектная, З Редактор В. фелъдмЗаказ 4271/Зь яков Корректор Л Небол Подписное