Преобразователь постоянного напряжения в переменное заданной формы

(19) в Н 02 М 7( СР 1 ТИ ОТКРЬ ИНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехническийинститут и .Волжское отделение Ин- .ститута геологии и разработки горючих ископаемых(54) 57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО .НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ ЗАДАННОЙФОРМУ, содержащий релейный регулятор,выполненный на включенных последовательно ключевом регулирующем элементе и интегрирующем дросселЕ, точка соединения которых подключена через возвратный диод к общему входномувыводу преобразователя и средней тоцке первичной обмотки выходного трансформатора двухтактного усилителя мощности на силовых транзисторах, базы которых соединены с выхо-.дами узла коммутации с фазоинвертором,причем вход релейного регулятора подгключен к второму входному выводу, преобразователя, а выход - к объединенным эмиттерам силовых транзисторов, коллекторами соединенным с крайними выводами выходного трансформа-. тора, о т л и ц а ю щ и й с я тйм, что, с целью улучшения динамицеских и массогабаритных характеристик, в преобразователь введены демодулятор,измерительный преобразователь тока и регулятор непрерывного действия, регулирующий элемент которого силовым входом подключен к второму входному выводу преобразователя,. а выходом через измерительный преобразователь тока соединен с выходом релейного регулятора, а управляющим входом це" рез узел управления - с выходом преобразователя, который через демоду" лятор подключен к крайним выводам вторичной обмотки выходного трансАор" матора с отводом от средней точки, общим с нагрузкой, при этом управляющий вход демодулятора соединен с выходом Фазоинвертора, входы которого подключены к выходам узла коммутации, выход измерительного преобразователя тока соединен с управляющим входом ключевого регулирующего элемента, вход узла управления и управляющий вход фазоинвертора подключены к вводу задающего сигнала.40 50 1029Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано для преобразования постоялого напряжения в стабилизированное переменное напряжение лю"бой заданной Формы.Известен преобразователь постоянного напряжения в синусоидальное,содержащий мостовой инвертор с выходным трансформатором, включенным в 1 Одиагональ моста, Одна пара последовательно соединенных ключей инверто- .ра переклюцается сигналами с выходакоммутатора, Другая пара переключается со сдвигом Фазы относительно 15первой и управляется с помощью Фазового модулятора, С помощью ключей первой и второй пар, соединенных диагонально и последовательно с дросселем и первичной обмоткой выходноготрансформатора, Формируется напряжение, например, положительнойполярности, с помощью двух другихключей " отрицателвной 1 .Однако выходной трансформатор 25преобразователя работает на низкойвыходной частоте и имеет большие веси габариты,Известен преобразователь постоянного напряжения в синусоидальное,содержащий высокочастотный преобразователь постоянного напряжения впостоянное другого уровня, включенный последовательно с мостовым инвертором и Фильтром, С помощью схемыуправления и инвертора путем широт 35но"импульсной модуляции Формируетсяквазисинусоидальное напряжение21. Однако этот преобразователь имеет невысокие динамические характеристики и низкий КПД,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь, содержащий одйотакт 45ный .клюцевой канал регулирования,состоящий из ключа, диода и дроссе"ля и управляемый модулятором, С помощью канала регулирования осуществляется широтно-импульсная модуляцияпо закону выпрямленного задающегосигнала. Далее с помощью двухтактного инвертора с выходным трансфор"матором, управляемого Фазоинвертором,выходной сигнал преобразуется в двухполярный3.Однако этот преобразователь имеет невысокие динамические характеристики, а его выходной трансформа" М 6 1тор работает на низкой частоте и,следовательно, имеет большие вес игабариты.Цель изобретения - улучшение динамических и массогабаритных характеристик,Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь постоянного напряжения. в переменное заданной Формы, содержащий релейныйрегулятор, выполненный на включенных последовательно ключевом регулирующем элементе и интегрирующем дросселе, точка соединения которых подключена через возвратныйдиод к общему входному выводу преобразователя и средней точке первичной обмотки выходного трансформатора двутактного усилителя мощностина силовых транзисторах, базы кото"рых соединены с выходами узла коммутации с Фазоинвертором, причемвход релейного регулятора,подключенк второму входному выводу преобразователя, а выход - к обьединенным эмиттерам силовых транзисторов,коллекторами соединенным с крайнимивыводами выходного трансформатора,введены демодулятор, измерительныйпреобразователь тока и регуляторнепрерывного действия,регулирующийэлемент которого силовым входом подклюцен к второму входному выводу,преобразователя, а выходом черезизмерительный преобразователь токасоединен с выходом релейного регулятора, а управляющим входом черезузел управления.- с выходом преобразователя, который церез демодуля"тор подключен к крайним выводам вторичной обмотки выходного трансфщрматора с отводом от средней точки,общим с нагрузкой, при этом управляющий вход демодулятора соединенс выходом Фазоинвертора, входы которого подключены к выходам узлакоммутации, выход измерительногопреобразователя тока соединен суправляющим входом ключевого регуля"тора, вход узла управления и управляющий вход Фазоинвертора подключенык вводу задабего сигнала,На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 "диаграммы напряжений, поясняющиепринцип его работы,Преобразователь содержит узел1 коммутации, управляющий транзисторами 2 и 3 усилителя мощности с3 1 выходным трансформатором М, Релейный регулятор содержит .ключевой регулирующий элемент , интегрирующий дроссель (не показан) и возвратный диод 6, Параллельно релейному регулятору включен регулятор непрерывного действия, состоящий из регулирующего Элемента 7, управляемого узлом 8 управления, Последовательно регулятору непрерывного действия включен измерительный преоб" разователь 9 тока, .с помощью которого осуществляется управление релейным регулятором, Вторичная обмотка выходного трансформатора подключается к нагрузке через демодулятор 10, управляемый фазоинвертором 11,Преобразователь работает следующим образом.Под действием задающего сигнала, например, синусоидальной формы с помощью блока 8 управления и регулирую щего элемента 7 непрерывного действия отрабатываются уровни малых мощностей выходного напряжения, При достижении выходным сигналом измерительного преобразователя 9 тока порога чувствительности релейного регулятора замыкается его ключевой элемент 5, В результате ток релейного регулятора увеличивается, а ток регулятора непрерывного действия снижается под действием отрицательной обратной связи, поступающей с выхода. преобразователя на вход блока 8 .управления, Таким образом, основную нагрузку несет релейный регулятор (диаграмма 22, фиг. 2), а регулятор непрерывного действия обеспечивает динамические режимы и заполнение пульсаций релейного регулятора (диаграммы 2.1; фиг, 2), Трансформация напряжениямодулированного по закону выпрямленной синусоиды, осуществляется на высокой несущей частоте с помощью трансФ Динамические характеристики предлагаемого преобразователя, определяемые каналом непрерывного действия,ограничиваются только быстродействием транзисторов, которое можетбыть достаточно велико, Это, нарядус использованием модуляции на высокой частоте с последующей демодуляцией, позволяет осуществитьпреобразование задающего сигнала.с весьма широким спектром цастот,начинающимся от нуля, что невоэможно при использовании известногопреобразователя.(диаграмма 2.3, фиг, 2). Управление коммутацией транзисторов 2 и 3инвертора осуществляется с помощью5. узла 1 коммутации, синхрониэирующего также фазоинвертор 11,С помощью фаэоинвертора 11 произ"водится управление ключами демодулятора 10 таким. образом, что поО лярность выходного напряжения соответствует задающему сигналу, В ре"зультате выходное напряжение имеетформу, показанную на диаграмме 2,М(фиг; 2). При этом выходной транс 15 форматор, дроссель и другие реактивные. элементы преобразователя имеютпараметры, в том числе вес и габариты, определяемые высокой несущейчастотой и не зависят от частотыпреобразуемого сигнала. Высокочастотный тракт преобразования в совокупности с параллельно включеннымбыстродействующим регулятором непрерывного действия позволяет до"биться высоких значений динамических характеристик преобразователя икоэффициента гармоник выходногонапряжения при малом весе и габаритах реактивных элементов независи"30мо от частоты преобразуемого сигнала,1илиал ППП "Патент", г. Ужгоро НИИПИ Заказ 4998/ 1029356 Тираж б 87 о Проектная,