Преобразователь переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение

111 50 ЯОО Союз Советских СоциалистическихГосударственный ком овета Министров С УДК 621.314,5(088.8) етень ЛЪ делам изобретенн н открытий, И, Анисимов, Н. М, Тимченко и Н. Н. Квас 171) Заявител 154) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕИзобретение относится к вторичным источникам электропитания систем автоматики исвязи и может быть использовано для преобразования переменного напряжения промышленной сети низкой частоты в постоянное напряжение,Известные преобразователи напряженияданного класса содержат последовательносоединенные входной выпрямитель, инверторповышенной частоты и выходной выпрямитель 10со сглаживающим фильтром.Пульсации напряжения низкой частоты втаких преобразователях сглаживаются фильтром на выходе преобразователя, имеющимбольшие габариты и массу. 15Цель изобретения - снизить габариты имассу фильтра путем приближения формывыходного напряжения к прямоугольной,Это достигается выполнением выходноготрансформатора с отводами первичной обмотки, которые соединены с дополнительнымиключами, управляемыми с выхода входноговыпрямителя.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя в транзисторном варианте, где 1 - входной выпрямитель; 2 - выходной трансформатор; 3 - 8 - силовые транзисторы, работающие в режиме переключения;9 - 14 - схемы совпадения; 15 - задающий генератор; 16 - схема синхронизации; 17 - З 0 схема управления, представляющая сооой кольцевой распределитель импульсов, количество тактов которого равно числу секций первичной обмотки силового трансформатора;18 - широтно-импульсный модулятор; 19 - выходной выпрямитель со сглаживающим фильтром; 20 - нагрузка; 21 - 24 - развязывающие диоды.На фиг. 2 изображены временные диаграммы работы основных узлов схемы, Здесь: а - форма напряжения на выходе выпрямителя 1; б - импульсы с задающего генератора 15; в - импульсы со схем совпадения 11 и 12; г - импульсы со схем совпадения 10 и 13; д - импульсы со схем совпадения 9 и 14; е - форма напряжения на входе выходного сглаживающего фильтра 19,Принцип работы схемы сводится к следующему.При подключении преобразователя к сети схема управления 17 при помощи схемы 16 сицхроцизцруется с частотой сстц и после прохождения сетевого напряжения через нуль разрешает сначала работу схем совпадения 11 и 12. Задающий генератор 15 непрерывно выдает импульсы с частотой, значительно превышающей частоту сети (несколько единиц или десятков килогерц). При этом к выходу выпрямителя оказываются сначала подключенными через транзисторы 5 и 6 частипервичных обмоток трансформатора 2 с наименьшим количеством витков. Период коммутирования транзисторор 5 и 6 определяется частотой генератора 1, а скважность этих импульсов - широтно-импульсным модулятором 18, в котором ,происходит сравнение постоянного напряжения на нагрузке 20 с опорным напр яженйем, Через промежуток времени, определяемый количеством отводов в первичной обмотке трансформатора 2 приЙ трех отводах этот промежуток составляет - , схема управления 17 открывает схемы совпадения 10 н 13 и разрешает работу транзисторов 4 и 7, а транзисторы 5 и 6 запираются, Затем аналогичным образом подключаются полные тактовые обмотки через транзисторы 3 и 8. При совпадении синусоидального напряжения от амплитудного до нуля, включение транзисторов происходит в обратной последовательности. Во время следующей половины периода сетевого напряжения схема раоотает аналогичным образом.Так как количество витков первичных обмоток меняется синхронно с величиной мгновенного значения напряжения сети, а количество витков выходной обмотки неизменно, то напряжение на выходе преобразователя оказывается практически постоянным с небольшим уровнем выходных пульсаций. Стабилизация постоянного напряжения на нагрузке 20 осуществляется изменением ширины им пульсов, снимаемых с широтно-импульсногомодулятора 18, Развязывающие диоды 21 - 24 служат для исключения инверсных токов через транзисторы,10Формула изобретенияПреобразователь переменного напряжениянизкой частоты в постоянное напряжение, со держащий соединенные последовательно входной выпрямитель, инвертор повышенной частоты с выходным трансформатором с основными ключевыми элементами, управляемыми от задающего генератора через широтно-им пульсный модулятор, и выходной выпрямитель со сглаживающим фильтром, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, первичная обмотка указанного трансформатора имеет отводы, соеди ненные с выходом входного выпрямителя через дополнительные ключевые элементы, цепи управления которых соединены с выходом схемы совпадения, один вход которой связан с выходом входного выпрямителя, а другой - 3) с выходом широтно-импульсного модулятора.. Мо Редактор Грузова еменов това Тираж 882тета Совета Миноснй н открытийаугнская нао., д. 4 дннсно ров СССР Заказ 838(6ЦНИ И 111 Л Изд. М 115Государственного компо дезам изобрете13035, Москва, Ж,пографнл, нр. Сапунова корректор Л К