Преобразователь постоянного напряжения в переменное синусоидальное напряжение

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованон системах вторичного электропитания.Цель изобретения - понышение ка 5честна выходного напряжения при нелинейной нагрузке,На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема инвертора;на фиг, 2 - диаграммы, поясняющиеего работу,Преобразователь содержит транзистор 1, соединенный с положительнымвходным выводом 2, и транзистор 3,соединенный с транзистором 1 и сотрицательным входным вынодом 4,Встречно-параллельно транзисторам 1и 3 включены вентили 5 и 6К точке7 ь соединения транзисторон 1 и 3 подключен дроссель ЬС-фильтра 8, крайний вывод 9 которого соединен с положительным выводом инвертора 10, Отрицательный вывод инвертора 11 соединен с входным выводом преобразователя 4, Между выводами 10 и 11 включен 25конденсатор 12 ЬС-фильтра, Инверторсостоит иэ транзисторов 13-16 с параллельно подключенными вентилями17-20. Коллекторы транзисторов 13и 15 соединены с выводом 10, а эмиттеры транзисторов 14 и 16 - с выводом 11, Точка 21 соединения транзисторов 13 и 14 соединена с выходнымвыводом инвертора 22, а точка 23соединения транзисторов 15 и 16 - свыходным выводом 24, Между выходнымивыводами 22 и 24 включен датчик 25напряжения с гальванической развязкой, сигнал которого поступает на вход26 компаратора 27, На второй вход 28 40компаратора 27 поступает опорный синусоидальный сигнал системы 29 управления транзисторами 1, 3, 13-16, Выход компаратора 30 соединен черезусилитель 3 1 мощности с гальнаничес 5кой развязкой с базами транзисторов32 и 33, Выход 34 соединен через аналогичный усилитель 35 мощности с базами транзисторов 36 и 37. Эмиттертранзистора 32 соединен с отводом от50средней точки 38 дросселя 8, Междуколлектором транзистора 32 и коллектором транзистора 36 включен дополнительный конденсатор 39. Эмиттер транзистора 36 соединен с выводом 11,Коллектор транзистора 37 соединен с55выводом 10, а его эмиттер - с дополнительным конденсатором 40, второйвывод конденсатора 40 соединен с выводам 11. Коллектор транзистора 33соединен с эмиттером транзистора 37 ис анодом диода 41, катод которогосоединен с коллектором транзистора32. Эмиттер транзистора 33 соединен сколлектором транзистора 36,Преобразователь работает следующим образом,В установившемся режиме напряжение постоянного тока Е с помощьюширотно-импульсного преобразователя(транзисторы 1 и 3) преобразуетсяв импульсное напряжение Бт(фиг,2),которое поступает на вход Г-образного ЬС-фильтра, состоящего из дросселя 8 и конденсатора 12. При этомнапряжение на входе второй ступениинвертора имеет вид полусинусоидыУо н (фиг. 2) . Последовательнаяработа транзисторов 13 и 16, 14 и 15позволяет получать на выходе инвертора переменное напряжение У 4 .На входы компаратора 27 поступаетсигнал с датчика 25 напряжения,соответстнующий выходному напряжению инвертора У 4 и эталонныйсигнал из системы 29 управления,В системе 29 управления синусоидальный эталонный сигнал используетсядля модуляции ширины импульсов и имеет такой же вид, как 01 1, В течениевремени от 0 дос выхода 34 компаратора 27 поступает через усилитель 35 мощности сигнал, отпирающийтранзисторы 36 и 37. При этом транзисторы 32 и 33 заперты, Конденсаторы 39 и 40 заряжены. В моменты времени Т 1, то есть в моменты естественной коммутации вентилей выпрямителя, являющегося нагрузкой инвертора,начинается импульсное потребление тока от иннертора, что приводит к провалам напряжения и появлению высшихгармоник, что ухудшает качество выходного напряжения (см. пунктир нафиг. 2 в).В предложенном преобразователеуменьшение выходного напряжения на2,5 по отношению к эталонному соответствует порогу срабатывания компаратора 27 (момент времени , фиг,2,в,г), При этом на выходе 30 появляется сигнал, который через усилитель3 1 мошности открывает транзисторы,32 и 33, а транзисторы 36 и 37 запираются. Конденсаторы 39 и 40 соединяются последовательно, образуетсяцепь: вывод 11 - конденсатор 40 -516транзистор 33 - конденсатор 39транзистор 32 - средняя точка 38дросселя 8; момент времени при этомнапряжение Б= 2 Е. Далеепроисходит колебательный разряд последовательно соединенных конденсаторов, п ичем время разряда С=6"/ъс: ц Ь С/4 где Ь- индуктивс ФР фность дросселя, С - емкость конденсатора (конденсаторы 39 и 40 одинаковой емкости) . При этом в нагрузкувыделяется дополнительная энергия,компенсирующая провалы напряжения,которые имели бы место без введенного в схему емкостного накопителяэнергии (фиг. 2 в). В момент времениС с компаратора 27 поступают сигналы, запирающие транзисторы 37 и 36.При этом происходит последовательныйзаряд конденсаторов 39 и 40 по цепям: вывод 10 " транзистор 37 - вентиль 41 - конденсатор 39 - транзистор 36 - вывод 11 и вывод 10 - транзистор 37 - конденсатор 40 - вывод11 (интервал времени С, -),Формула изобр ет енияПреобразователь постоянного напряжения в переменное синусоидальное напряжение, .содержащий однотактный обратимый понижающий преобразователь постоянного напряжения с Г-образным10574 6 5 10 15 20 25 30 ЬС-фильтром, параллельно конденсатору которого включен выходной инвертор, и блок управления с системойформирования выходного синусоидального напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ка"чества выходного напряжения при нелинейной нагрузке, введены четыретранзистора одного типа проводимости,два дополнительных конденсатора идиод, причем первый, второй и третий транзисторы соединены согласнопоследовательно, образуя цепочку,подключенную параллельно конденсаторуГ-образного ЬС-фильтра, так, чтопервый транзистор коллектором подключен к крайнему выводу дросселя этого фильтра, а эмиттером через первыйдополнительный конденсатор - к эмиттеру третьего транзистора, соединенному с входным выводом преобразователя и через диод с коллектором четвертого транзистора, эмиттер которогоподключен к введенному отводу отсредней точки обмотки дросселя Г-образного ЬС-фильтра, между коллекторами третьего и четвертого транзисторов включен второй дополнительныйконденсатор, а блок управления выполнен с дополнительными выходами,соединенными с цепями баз введенныхчетырех транзисторов,1610574 Уц 6 Составитель В. МоинА. Маковская Техред М,Дидык Корректор Т. Колб Редакт писно КНТ СССР крытиям4/5 оизво венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гага Заказ 3743 НИИПИ Го Тираж 498 По ственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб.