Преобразователь постоянного напряжения в переменное квазисинусоидальное ступенчатое напряжение

(19) 64273 М 7/ 51)4 чес- А.Бо ССР 198 тр рго щ аб(57) Изобретение технике и может относится к электроыть использованоного электропитанияЦель изобретения -а выходного напряв системах вт вода чест лектро ышение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский электротехнкий институт связи им. проф. МБруевича(56) Авторское свидетельство С9 1134999; кл. Н 02 М 7/5395,Моин В,С. Стабилизированныезисторные преобразователи. Знеатомиздат, 1976, с. 277 (первьзац),(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ СТУПЕНЧАТОЕ НАПРЯЖЕНИЕ жения путем уменьшения содержания высших гармоник. Преобразователь содержит основной двухтактный инвертор 19 и дополнительные двухтактные инверторы 2, 3, 4 с выходными трансформаторами 11, 12, 13, вторичные обмотки 14, 15, 16 которых соединены последовательно и включены в цепь питания основного двухтактного инвертора (между выводами 17 и 18). Коммутация транзисторов 5-10 дополнительных двухтактных инверторов происходит с помощью сигналов, снимаемых с выходов блока управления и имеющих форму, соответствующую функциям Уолша, равным и кратным четырем. Сформированное на входе основФ ного двухтактного инвертора 19 ступенчатое пульсирующее напряжение инвертируется, и на выходе этого инвертора формируется четырехступен-. чатое напряжение с наинизшей высшей гармоникой 15-й и коэффициентом гармоник 11,53. 3 ил.1 еей45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах вторичного электропитанияи электропривода, 5Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путемуменьшения содержания высших гармоник.На Фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - принципиальная схемаблока управления; на фиг. 3 - диаграммы напряжений,Устройство содержит формирователь 151 однополярного ступенчатого напряжения, выполненный в виде набора дополнительных двухтактных инверторов (в предлагаемом примере их три)2-4, каждый из которых выполнен на 20транзисторах 5, б.; 7, 8; 9, 10 и со-держит выходные трансформаторы 11-13соответственно. Вторичные обмоткиуказанных трансформаторов 14-16 соединены последовательно и включенымежду выводом 17 источника питанияи одноименным входным выводом 18основного двухтактного инвертора 19.Основной двухтактный инвертор 19выполнен, например, на трансформато- . 30ре 20 со средней .точкой и на двухсиловых тнанзисторах 21 и 22.Блок 23 управления состоит из пос. ледовательно соединенных генератора24 тактовых импульсов триггерногосчетчика 25 с модулем счета а, равным 4(п+1), где и - число дополнительных двухтактных инверторов и дешифратора 26 с числом выходов 2(п+1).На Фиг. 2 генератор 24 выполнен 40по схеме релаксационного генераторана однопереходном транзисторе 27,к эмиттеру которого подключены резистор 28 и конденсатор 29, к первой базе подключен резистор 30 смещения, а к второй - последовательно соединенные резисторы 31 и 32,представляющие собой делитель напряжения. Триггерный счетчик 25 выпол=нен на 1 К-триггерах 33-36 по схемепоследовательного счетчика тактовыхимпульсов, поступающих на счетныйтриггер 33 с генератора 24 через инвертор 37. С триггерного счетчика 25число считанных тактовых импульсовв двоичном коде (в нашем примерев четырех разрядах) поступает в дешифратор 26, представляющий собойпреобразователь двоичного кода числа. тактовых импульсов в код управляющихнапряжений транзисторных ключей 5-10,21 и 22. Дешифратор 26 в предлагаемом примере выполнен на инверторах38-40, 0-триггерах 41-42 и элементеИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 43.На фиг, 3 показаны; Ц, - постоянное напряжение ступенчатой формы навыходе формирователя 1; Ц, - переменное напряжение ступенчатой формына выходе основного инвертора 19;Ц-Ц о - управляющие напряжения, поступающие на базы транзисторов допол-:нительных двухтактных инверторов 2-4с выходом дешифратора 261 Цг 1 Ныуправляющие напряжения силовых транзисторов 21 н 22, поступающие с выходов дешифратора 26,Устройство работает следующим об-разом.Дополнительные двухтактные ячейки 2-4 и силовые транзисторы 21 и22 управляются напряжениями Н -Н,оЦ , Ц (фиг. 3), поступающими свыходов дешифратора 26 в заданной:последовательности по мере счета втриггерном счетчике 25 тактовых импульсов, сформированных генератором24, Частота тактовых импульсов генератора 24 определяет период выходного напряжения предлагаемого устройства, который разделен на ш равныхпромежутков времени триггерным счет чиком 25..Так как вторичные обмотки выходных трансформаторов преобразовательных ячеек включены последовательно,выходные напряжения ячеек суммируют"ся, т.е. на выходе Формирователя 1формируется однополярное напряжениеступенчатой Формы ц (фиг. 3).Выходные напряжение дополнитель"ных инверторов 2-4 по форме совпадают с четвертой, восьмой и двенадцатой функциями Уолша соответственно.Относительные коэффициенты трансформации трансформаторов 11-13 (поотношению к коэффициенту трансформации трансформатора 20), т.е.1 1 1 1 О /1 Фою 112 1112 /1 ую И, = Б, /Б определяют соотношения между амплитудами ступеней выходного напряжения преобразователя, т,е. степень приближения выходного напряжения к синусоидальному. При выборе этих коэффиз 14642744 циентов,.равными М = 0,414, М, ходных трансформаторов дополнитель= 0,082, И, = 0,2, коэффициент гар- ных двухтактных инверторов соединены моник выходного напряжения преобра" последовательно и включены между одзователя принимает минимальное значе- ним из входных выводов преобразоватение, равное 11,5 Е, а номер присутст- . ля и одноименным по полярности входвующей в спектре высшей гармоники ф ным,выводом основного двухтактного ближайшей к первой, равен 15, инвертора, второй входной вывод которого соединен непосредственно с10 другим входным выводом преобразоваф о р м у л а и з о б р е т е н и я теля, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества выПреобразователь постоянного напря- ходного напряжения путем уменьшения жения в переменное квазисинусоидаль- содержания высших гармоник, цепи уп" ное,ступенчатое напряжение, содержа равления дополнительных двухтактных щий основной двухтактный инвертор, инвесторов соединены с соответствуряд дополнительных двухтактных ин- ющими выходами блока управления, форверторов с выходными трансформатора- . мирующего сигналы типа функций уолми и блок управления, причем входные ша с номером равным 4 д, где1,2, выводы каждого дополнительного двух 3 номер для соответствующего тактного инвертора соединены с вхо- дополнительного двухтактного инвердными выводами, вторичные обмотки вы- тора.1464274 г.З ставитель В. Мо Волкова рректор М. Мак не Редакт ехред М.Дидык ое о при ГКНТ ССС 11 1оизводственно-издательский комбинат Патент , г.ужго Гагарина,101 аказ 831/57 Тираж 645НИИПИ Государственного комитета по изобретени113035, Москва, Ж, Раушская и открытияиаб., д. 4/5