Преобразователь переменного напряжения в постоянное

(51 НЫЙ КОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ 13/файф" Ме ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВУ А ВТОРСКОМУ СВИ И(71) Харьковский политехнический институт им. В.И, Ленина(56) Авторское свидетельство СССР У 723724, кл, Н 02 М 1/14, 1979.Авторское свидетельство СССР 9 411586, кл. Н 02 М 1/14, 1970. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Целью изобретения является повышение точности регулирования. Переменная составляющая выходного напряжения через цепь 23, усилитель 20 и блок 17 потенциальной развязки подается на вход блока 6 управления. При достижении напряжения на нем, равного установленным пороговым значениям, происходитпереключение ключей 7-10. С помощьюконденсатора 22 и резистора 21 еременная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20практически без ослабления, что обеспечивает максимальное отношение полезного сигнала к уровню помех. Наусилителе 20 осуществляется усилениесигнала и восстановление формы указанной составляющей путем компенсацииискажений, возникающих при перепадесигнала через цепь 23. На выходе усилителя 24 напряжение, снимаемое с выхода делителя 25 и пропорциональноевыходному напряжению преобразователя,сравнивается с сигналом задания. Приэтом больший коэффициент усиленияусилителя 24 обесгечивает высокую точность регулирования. 1 э,п. ф-лы,2 ил,1304152 1Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям переменного напряжения в постоянное, обеспечивающим высокую точность регулирования5Цель изобретения - повышение точности регулирования путем снижения уровня пульсаций и повышение помехоустойчивости.На Фиг. 1 изображена схема устрой ства, на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие принцип действия преобразователя.Предлагаемый преобразователь содержит управляемый выпрямитель 1 с блоком управления выпрямителем 2, К 15 выходу выпрямителя 1 подключен вход сглаживающего ЬС-фильтра 3, к выходу которого через дроссель 4 подключен выход мостового преобразователя 5 постоянного напряжения с широтно-им пульсным регулированием с блоком 6 управления этим преобразователем,снабженным устройством для переключения ключей 7-10 при достижении напряжением на его входе установленных на нем пороговых значений. Выход блока 11 регулирования выпрямителя, снабженного сумматором 12 и регулирующим усилителем 13, соединен с входом блока управления выпрямителем 2, а к его двум входам подключены выходы источника 14 опорного сигнала и датчика 15 тока, включенного в выходную цепь преобразователя 5.Выход блока 16 регулирования преобразователя постоянного 35 напряжения сширотно-импульсным регулированием соединен с входом блока 6 через блок 17 потенциальной развязкиобеспечивающий гальваническую развязку цепей, а один из входов блока 16 свя зан с выходом источника 18 сигнала задания через блок 19 потенциальной развязки, обеспечивающий гальваническую развязку цепей. Один из входов регулирующего усилителя 20 в системе 45 преобразователя 1 б подключен параллельно резистору 21, который вместе с последовательно соединенным с ним конденсатором 22 составляет дифференцирующую цепь 23. Второй выход уси лителя 20 соединен с выходом регулирующего усилителя 24, один из входов которого соединен с делителем 25 напряжения. Цепь 23 и делитель 25 непосредственно включены на выходе ЬС фильтра 3. Таким образом, блоки 11 и 16 составляют систему 26 регулирования выходного напряжения преобразователя 5. 2Преобразователь работает следующим образом. На фиг. 2 о. показана диаграмма напряжения У, на выходе ЬС-фильтраЧерез цепь 23, усилитель 20 и блок 17 переменная составляющая выходного напряжения П , диаграмма которой показана на фиг. 2 В, передается на вход блока 6. Как только напряжение на входе блока 6 достигает значения, равного установленным в нем пороговым значением, происходит переключение ключей 7-10 в преобразователе 5, благодаря которому напряжение на его выходе меняет знак и приобре" тает Форму, показанную на фиг.26.Таким образом, на выходе ЬС-фильтра 3 образуется пилообразное напряжение, диаграмма которого показана на фиг.2 а. При высоком требовании к качеству выходного напряжения пульсации выходного напряжения очень незначительны, Поэтому с помощью конденсатора 22 и резистора 21 в цепи 23 переменная составляющая выходного напряжения подается на вход усилителя 20 практически без ослабления, что обеспечивает максимальное отношение полезного сигнала к уровню помех, Далее на усилителе 20 осуществляется уси-. ление сигнала и восстановление формы укаэанной составляющей путем компенсации искажений, возникающих при передаче сигнала через цепь 23. Таким образом, с помощью системы регулирования преобразователя постоянного . напряжения с широтно-импульсным регулированием задается размах пульсаций выходного напряжения в зависимости от коэффициента передачи переменной составляющей выходного напряжениИ через усилитель 20 и блок 17 и в зависимости от установленных в блоке 6 пороговых напряжений. На входе усилителя 24 напряжение, снимаемое с выхода делителя 25 и пропорциональное выходному напряжению преобразователя, сравнивается с сигналом заданияТаким образом регулируется выходное напряжение преобразователя. При этом большой коэффициент усиления усилителя 24 обеспечивает высокую точность регулирования, Система регулирования преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсным регулированием, состоящая из усилителей 20 и 24, цепи 23 и делителя 25, позволяет обеспечить как малый уровень пульсаций, 130415так и высокую точность регулированиявыходного напряжения, Условием длядостижения этих целей является такжеспособность преобразователя 6 постоянного напряжения с широтно-импульс 5 ным регулированием работать с высокой частотой. В блоке 1.1 сигнал от датчика 15, измеряющего величину выходного тока преобразователя 5,. сравнивается с опорным сигналом, поступа ющим от источника 14. Вследствие этого в выпрямителе 1 устанавливается . такой угол управления, при котором выходной ток преобразователя 5 соответствует опорному сигналу. Такимоб разом, задается выходной ток преобразователя 5 и тем самым осуществляется распределение нагрузки между выпрямителем 1 и преобразователем 5. Собственный датчик напряжения, обеспе чивающий гальваническую развязку цепей и построенный по принципу модулятор - демодулятор, является источником помех. Поэтому включение этого датчика между регулятором и выходом 25 фильтра для развязки цепей из-за малого уровня пульсаций, т.е. изо-эа малого уровня сигнала, передаваемого через датчик, не обеспечивает нормальную работу преобразователя. Посколь ку уровень сигналов на выходе усилителя 20 и источника 18 значительно больше по сравнению с величиной помех, включение датчиков для гальванической развязки цепей между системой регулирования преобразователя постоянного напряжения с широтно-импульсным регулированием, выходом источника задающего напряжения и входом системы управления преобразователем постоянного напряжения устраняет изложенное затруднение.формула изобретения 451, Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно включенные источник опорного сигнала, первый вход перво 2 4го сумматора, первый регулирующий усилитель, блок фазового управления, вход управления управляемого выпрямителя, силовые входы которого предназначены для подключения к питающей сети, а выход через ЕС-фильтр - к нагрузке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования путем снижения уровня пульсаций, оно снабжено датчиком тока, мостовым преобразователем, дросселем, блоком двухпорогового управления, делителем напряжения, дифференцирующим звеном, вторым сумматором, вторым и третьим регулирующими усилителями, первый из которых с двумя входами, источником сигнала задания, причем к выходу ЕС-фильтра подключены входы делителя напряжения Й дифференцирующей цепи и через дроссель выход мостового преобразователя, силовой вход которого предназначен для подключения к источнику постоянного напряжения, первые входы второго сумматора и второго регулирующего усилителя соединены с выходами делителя напряжения и дифференцирующей цепи соответственно, второй вход второго сумматора связан с выходом источника сигнала задания, а выход через третий регулирующий усилитель с вторым входом второго регулирующего усилителя, выход которого связан с входом блока двухпорогового управления, выход которого соединен с управляющим входом мостового преобразователя, выход датчика тока соединен с вторым входом первого сумматора.2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабжено двумя блоками потенциальной развязки, причем выход источника сигнала задания связан с вторым входом второго сумматора через первый блок потенциальной развязки, выход второго регулирующего усилителя связан с входом блока двухпорогового управления через второй блок потенциальной развязки.1304152 Лузан СоставительТехред И.По ктор Е. Копча рректор Л,Пат ич одписноеЗаказ 132 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 11 11 11 Тираж НИИПИ Государственно по делам изобретени 035, Москва, Ж, Р