Стабилизированный преобразователь

Сева Сфаетсннх Соцналнстнческих Реслублнн(51)М. Кл. С 05 Г 1/44 Н 02 и 7/515 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(53) УДК 621.316. , 722. 1 (088. 8) Дата опубликоваНия описания 30,1230(72) Авторы изобретения В,. И, Авдэейко и А. И. Сутормин Научно-исследовательский институт автоматикии электромеханики при Томском институтеавтоматизированных систем управленияи радиоэлектроники(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в источвиках питания злектромеханических устройств.Известен трехфазный стабилизированный преобразователь, в котором питание трехфазного инвертора осуществляется непосредственно с выхода ключевого стабилизатора 11 .Использование ключевого регулятора, ключи которого коммутируют полный ток нагрузки, приводит к увеличению динамических потерь, а также к образованию нулевых пауз на каждой ступени выходного напряжения, что значительно увеличивает значение коэффициента искажения синусоидальности в процессе регулирования. Изменение ширины импульсов только по одному иэ Фронтов приводит к иэмененино Фазы выходного напряжения преобразователя.Наиболее близким по технической сущности является трехфазный стабилизированный преобразователь, содержащий в-фазный инвертор, вход которого через выходнбй выпрямитель однофазного мостового инвертора вольтодобавки соединен с входными выводами,выход - с выходными выводами, систему управления щ-фазньпч инвертором,выполненную на кольцевой пересчетнойсхеме, выходы которой соединены суправляющими входами е-Фазного инвертора, вход - с одним выходом задающего генератора, блок обратнойсвязивход которого подключен к выходным выводам, два усилителя мощности, вйхрды которых соединены суправляющими входами инвертора вольтодобавки 2 .Целью изобретения является стабилизация фазы выходного напряжения.15 Поставленная цель достигается тем,что в стабилизированный преобразователь, содержащий п 1-Фазный инвертор,вход которого через выходной выпрямитель однофаэного мостового инвер тора вольтодобавки соединен с входны-ми выводами, выход - с выходными выводами, систему управления в-фазныминвертором, выполненную на кольцевойпересчетной схеме, выходы которой 25 соединены с управляющими входамив-фаэного инвертора, вход - с однимвыходом задающего генератора, блокобратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, два усили теля мощности, выходы которых соедииены с управляющими входами инвертора вольтодобавки, введены Формирователь треугольного напряжения, узел сравнения, 1- К- и О-триггеры, причем другой выход зацающего генератора через формирователь треуголь" ного напряжения соединен с одним входом узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока обратной связи, выход узла сравнения соединен с входами 1- К- и 0-триггеров, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих усилителей мощности.На фиг. 1 представлена блок-схема стабилизированйого преобразователя, выполненного согласно изобретению; 15 на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие Формирование выходного ,напкяжения.Стабилизированный пресбразовательсодержит задающий генератор 1, одинвыход которого подключен к схеме 2управления иаэным инвертором 3, выходные обмотки которого соединеныпоследовательно, другой. выход задающего генератора через Формирователь 254 треугольного напряжения соединеныс одним входом узла 5 сравнения. Выход узла 5 сравнения аодключеи к вхо дам 1-К-триггера б и 0-триггера 7,выходом соединенных чеРез усилители 3 ц8, 9 мощности с управляющими входамитранзисторов 10, 11 и 12, 13 мостово.го инвертора 14,Выходные обмотки 15 и 16 мостового инвертора 14 и диоды 17, 18 образуют выпрямитель 19 и включены вцепь питания инвертора 3. К другомувходу узла 5 сравнения подключен выход блока 20 обратнОй связи.Для первоначальной установки триггеров б и 7 и схемы 2 управления ис Опользуется узел 21 синхронизации.Преобразователь работает следующим образом.В момент подачи напряжения питаниявозбуждается задающий генератор 1 и 4 ф;на его выходах появляются импульсы22 длительностью 180 зл. градусов.Одновременно схема синхронизации устанавливает триггеры б, 7 и схему 2управления в положение, показанное 5 Она Фиг. 2. Сигнал с одного выходазадающего генератора 1 производитпереключение в схеме 2 управления позаданному закону и тем самым осуществляет коммутацию ключей а-фазного инвертора 3. По силовой цепи: клемма"плюс" источника питания, через обмотки 15, 16 и диоды 17, 18, инвертор 3, клемму "минус" исючника питания, начинает протекать ток, Навыходных обмотках инвертора 3 поясняется напряжение, величина которогоФормируется только нерегулируемымисточником питания. На выходе блока20 обратной связи появляется постоянное напряжение 23, величина которого 65 пропорциональна величине выходного напряжения .преобразователя. С друго-, го выхода задающего генератора 1 на вход формирователя 4 треугольного напряжения поступают импульсы 22. В узле 5 происходит сравнение уровней напряжения 23 блока 20 обратной связи и треугольного напряжения 24 и на выходе угла 5 Формируется напряжение 25. В момент времени О-триггеры б, 7 были установлены таким образом, что на выходе усилителей 8, 9 мощности были напряжения 26, 27, поддерживающие открытыми транзисторы 11 и 13 и закрытыми транзисторы 10 и 12. По первичной обмотке инвертора 14трансформатора ток не протекает. Вмомент , когда напряжение 24 становится больше напряжения 23, происходит переключение 1-К-триггера б,на выходе усилителя 8 мощности, формируются сигналы 25, открывающие транзистор 10 и запирающие транзистор 11.По цепи: "плюс" источника питания,транзистор 10, первичная обмотка выходного трансформатора инвертора 14,транзистор 13 и "минус" источника,начинает протекать ток. Напряжение28 питания в-Фазного инвертора становится равным сумме напряжения 28 питания и напряжения 29 обмотки 15.Диод 17 начинает проводить ток, адиод 18 закрывается. В момент снапряжение 23 становится равным напряжению 24, и по заднему Фронтусигнала 25 узла 5 сравнения происходит переключение триггера 7 1 напряжение 28. Ранее открытый транзистор 13закрывается, а транзистор 12 открывается. На обмотках 15 и 16 напряжение отсутствует, и напряжение 28 питания а-Фазного инвертора 3 становится равным напряжению источника питания. При Формировании на выходе задающего генератора 1 нового импульсав момент времени с происходит переЭключение кольцевой пересчетной схемыи переключение одной из Фаз инвертора 3. На выходах инвертора 3 формируются напряжения 30, при суммировании которых образуется выходное наПряжение 31 преобразователя.Дальнейшая работа преобразователяпроисходит аналогично рассмотреннойв данном промежутке времени. Ширинавольтодобавочного напряжения 29 изменяется симметрично относительноцентра каждой ступени выходного напряжения 31. Этим обеспечиваетсястабильность Фазы выходного напряжения в процессе регулирования,Снижение амплитуд низших иэ высших гармоник может быть достйгнутоза счет увеличения количества импульсов, приходящихся на одну ступеньвыходного напряже,.ия преобразователя,.Формула изобретенияСтабилизированный преобразователь,содержащий е-фаэный инвертор, входкоторого через выходной выпрямительоднофазного мостового инвертора вольтодобавки соединен с входными выводами, выход - с выходными выводами,систему управления в-фазным инвертором, выполненную на кольцевой пересчетной схеме, выходы которой соединены с управляющими входами е-фазного инвертора, вход - с одним выходомзадающего генератора, блок обратнойсвязи, вход которого подключен к выходным выводам, два усилителя мощности, выходы которых соединены с управляющими входами инвертора вольтодобавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью стабилизации Фазы выходного напряжения, в него введены формирователь треугольного напряжения,узел сравнения, 1-К- и О-триггеры,причем другой выход задающего генератора через Формирователь треугольного напряжения соединен с одним входом узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока обратной связи, выход узла сравнения соединен с входами 1-К- и О-триггеров, выходы которых подключены к управляющим. входам соответствующих усилителеймощности.Источники информации,О принятые во внимание йри экспертизе1. "Проектирование статическихпреобразователей", Под Реде, Голубева В. П., "Энергия", 1974, рис.4-21,с.205-206.15 2. "Проектирование статическихпреобразователей". Под Ред. Голубева В. П, "Энергия", 1974, с,206-207,рис. 4-23,; Гриценко Заказ 9433/48 , Тираж 956 По ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., сн