Преобразователь постоянного напряжения в перменное с однополярной широтно-импульсной модуляцией

П И ЗОБ 7603 Союз Соаетскмх Соцмалмстмцескмх РеспублмкАВТОРСКОМУ С 1) Дополнительное к авт 1 (2 аявлеио 03 К 7/0802 М 7/515 присоединением заявк3) ПриоритетОпубликовано 15.04 Государственный ноннтет СССР по делам нэабретеннй и открытнй) Заявите Московский ордена Ленина энергетический институт ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕс однополяРной шиРотно-импульсной модуляцией одержит двухфазные гецера. ируюшей и несушей час;от Изобретение относится к области преобразова.тельной техники и может найти применение припостроении вторищых источников электропитания, предназначенных, например; для питания частотно управляемых электроприводов, особен.но в тех случаях, где требуется согласование уровней напряжения питания и потребителя, повышенное качество тока нагрузки, изменениевыходной частоты от значений, близких к пулевым до заданных, а также бесконтактное авто. матическое изменение порядка чередования фаз для реверса двигателей,Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий генератор сит.налов модулирующей частоты и генератор сигна. лов несущей частоты, выход которого соединен с силовым входом модулятора на ключевых элементах, управляющие входы последних соединены с выходом генератора сигналов модулиру.ющей частоты 11.20 Однако известный преобразователь имеетстаточно большие искажения выходного на.яжения. Цель изобретения - уменыпение искаженийвыходного напряжения.Для достижения цели в преобразователь чостоянного напряжения в переменное с одцс 7 цолярной широтно-импульсной модуляцией, содержащей генератор сигналов модулцруюшей часто. ты и генератор сигналов несушсв частоты, модулятор на ключевых элементах, управляющие входы которых соединены с выходом гсцерато. ра сигналов модулируюшей частоты, введец второй модулятор на ключевых элементах, при этом вторые выходы генераторов сигналов модулирующей и несущей частот, выполненные двухфазными, соединены соответственно с управляющими входами ключевых элементов и с силовым входом второго модулятора, а выходы обоих модуляторов соединены последовательно, обра. зуя выход преобразователя.На фиг. 1 представлен магнитно.полупровод. пиковый вариант предлагаемого преобразовате. ля; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняю.щие его работу.Преобразователь сторы сигналов модули соответственно собранных по схе еМпересчетного кольца на трансформаторах 1-3 и 4-6 соответственно, Задающие генераторы пере. счетных колец, выполненные на трансформаторах 3 и 6, синхронизируют 1 С.контурами или от друтнх более высокостабильных генераторов. Для обеспечении достаточно мощного выхода устройства при сохранении надежной и четкой работы генератора несущей частоты используют два промежуточных модулятора с трансформаторами 7 и 8, Модуляторы выполняются по одной из схем однофазного инвертора на полностью управляемых ключах с двухсторонней проводимостью, например, в виде двухполупериодных однофазных мостов с транзисторами по диагонали постоянного тока. В данном случае модуляторы выполнены по схемеоднофазного инвертора с нулевым выводом.Питающие обмотки первого модулятора относятся к трансформатору 7, а питающие обмотки второго модулятора - к трансформатору 8 с напряжением Ои 0 (фиг. 2,ст, Д ) на этих обмотках соответственйо, Ключи первого моду. лятора управляются в противофазе сигналам У (фиг. 2,6 ) от одной фазы генератора моду лирующей частоты, а ключи второго модулятора аналогично управляются сигналами Ч (фиг. 2,8) от другой фазы этого генератора. Благодаря им. пульсному режиму работы ключей на выходеч каждого модулятора получают сигналы О . ичО. с двухполярнои широтно-импульснои модуляцией (фиг. 2, д, 6) . Результирующий сигнал с однополярной широтно. импульсной модуляцией (т,е. выходное напряжение О 4 ) получают путем последовательного суммирования в контуре этих сигналов (фиг. 2, Ж))5 что и сигнал О , но значительно лучший посравнению с сигналом 04 гармонический состав. При сравнении коэффициента гармоник тока Кг для этих сигналов при коэффициенте мощ ности нагрузки по первой гармонике, равном с)н )=0,866, и различных соотйошениях несущей и модулирующей частот К /Х Полученный сигнал О имеет такую же час- тоту 1 0,7 0,80,9 1,1 1,2 1,3 КШ ) 0,428 О 267 0130 1,125 0,220 0,311 К Г(ц 21 10 125 0095 0075 0070 0082 0100 при СОУУ=1, К (О ):1,422, а К (О )=0,715. 303540455055 Построение преобразователей с многофазным выходом )л обеспечивается введением (- 1) - пар модуляторов, соединенных аналогичным образом по выходу, а также введением ( 1 ч - 1) двухфазных генераторов несущей или модули. рующей частот, соответствующие выходные напряжения которых последовательно сдвинуты один относительно другого на угол 2 Ф / вВ качестве примера (фиг. 2,и.) показан сигнал 03, основная гармоника которого сдвинута по отношению к основной гармонике сигнала 01 на утол 2%13 ( в сторону опережения). Это обеспечено фазовым сдвигом на такой же угол 2)Г / Ъ, в сторону запаздывания сигналов несущей частоты О и 04 (фиг,2и) относительно сигналов 04 и 01 (фиг, 2,0,6).К достоинствам описанйого преобразователя следует отнести также возможность введения трансформаторной токовой обратной связи для стабилизации коэффициента насыщения транзисторов модуляторов и промежуточных усилите., лей мощности при любой, в том числе, и низкойвыходной частоте преобразователя; возможность построения транзисторных преобразователей повышенной мощности без применения па.раллельного соединения полупроводниковых приборов, так как каждый модулятор и проме. жуточный усилитель мощности рассчитывается на половину выходной мощности преобразовате. ля; преобразователь имеет хоро:дие массогаба. ритные показатели даже при инфранизких выходных частотах, поскольку его трансформаторы в силу принципа работы имеют рабочую частоту значительно выше выходной частоты.Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в переменное с однополярной широтноимпульс. ной модуляцией, содержащей генератор сигналов модулирующей частоты и генератор сигналов несущей частоты, выход которого соединен с силовым входом модулятора на ключевых элементах, управляющие входы которых соединены с выходом генератора сигналов модулирующей частоты, о тл и чаю щи й с я тем,что, с целью уменьшения искажений выходного напряжения, в него введен второй модулятор на ключевых элементах, при этом вторые выходы генераторов сигналов модулирующей и несущей частот, выполненные двухфазными, соединены со. ответственно с управляющими входами ключевых злементов и с силовым входом второго модулятора, а выходы обоих модуляторов соединены последовательно, образуя выход преобразователя.Источники информации, принятые во внимание при зкслертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 194940, клН 02 М 1/04, 1966.657603 Составителв П, Лягниехред З.Чужик Корректор И,Му Заказ 182257 "а Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Редактор Т. Янова Тираж 1059 ЦНИИПИ Государстве по делам иэобрете113035, Москва,Ж,Подписноеого комитета ССий и открытийаушская набд.