Преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение многоступенчатой формы

Своз СоветскикСоциалистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 945943(23) Приоритет(5 )М. Кд. Н 02 М 748 31 оударетееиай комитет СССР по делам нзобретенкй и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯВ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫс 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных истоцников питания,По основному авт, св, Ю 783320 известен преобразователь постоянного5 напряжения в переменное многоступенчатой формы, содержащий инвертор, выходом подключенный к первичной обмотке трансФорматора, вторичная обмотка которого выполнена с промежуточными отводами, соединенными в общую точку через управляемые ключи с двухсторонней проводимостью, а также мост из четырех ключей с двухсторонней прово димостью, входными выводами подключенный к концам вторичной обмотки, а од" ним из своих выходных выводов, образующих выход преобразователя, соединенный с упомянутой общей точкой Ы 3.20Данный преобразователь обладает повышенным КПД, простотой схемного решения и независимостью кратности частоты инвертора и выходной частоты 2от структуры схемы. Однако жесткаязависимость между соотношением витков секций вторичной обмотки, равноотстоящих от концов этой обмотки,ограничивает возможности преобразователя по улучшению формы кривойвыходного напряжения. При этом, поамере увеличения числа ступеней .в выходном напряжении, на каждую последующую ступень необходимо устанавливатьдополнительный управляемый ключ. Следовательно, нерационально используется структура вторичной. обмотки трансформатора и для формирования многоступенчатого .выходного напряжениятребуется избыточное количество управляемых ключей,Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путемуменьшения коэффициента искажения.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователе промежуточныеотводы вторичной обмотки через дополнительные управляемые ключи соединеныс другим выходным выводом указанногомоста.На Фиг. 1 показана принципиальнаясхема предлагаемого преобразователя;на Фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие алгоритмы переключения ключей и формирование выходного напряжения,Предлагаемый преобразователь содержит источник 1 постоянного напряжения, управляемые ключи 2 и 3 постоянного тока, силовой трансформаторпромежуточного высокочастотного инвертора, полностью управляемые ключи5-12, с двухсторонней проводимостью, 15т. е. ключи переменного тока; нагруз.ку 13, вторичные обмотки 14-16.Диаграммы напряжений (фиг. 2) по-,ясняющие работу схемы, имеют следующие обозначения; О,1 - напряжение на.первичной стороне трансформатораО -,-Онапряжение соответственно1-б-ой ступеней выходного напряженияО - ступенчатое напряжение на нагрузке 13, О.-О 4 - напряжения управленияпоступающие на полностью управляемыеключи 5-12 переменного тока; 1-28полупериоды промежуточного высокочастотного напряжения.30Положительный уровень напряжений управления О -О соответствует откры. тому состоянию ключей 5-12. Напряжение первой ступени О выходного напряжения О,г 1, формируется путем подключения нагрузки 13 к секции 14 вы 35 ходной обмотки ключей 5, 7, 9 и 11. Напрл 1 йение второй ступени О выходного напряжения формируетсл путем40 подключения нагрузки 13 к секции 14 выходной обмотки ключами 5, 7, 9 и1 11. Напряжение третьей ступени О вы. ходного напряжения формируется путем подключения нагрузки 13 к секции. 15 выходной обмотки ключами 5, 6, 11 и451 12. Напряжение четвертой ступени О выходного напряжения Формируется пу,тем подключения нагрузки 13 к последовательно-согласно соединенным секциям 15 и 1 б выходной обмотки ключами 5, 8, 10 и 11. Напряжение пятой ступени О выходного напряжения фор. мируется йутем подключения нагрузки 13 к последовательно-согласно соединенным секциям 14 и 15 выходной 55 обмотки ключами 6, 7, 9 и 12. Напря/жение шестой ступени О 6 формируется путем подключения к нагрузке всей вторичной обмотки, Это подключениеосуществляется ключами 7, 8, 9 и 1 О.В дальнейшем формообразование выходного напряжения происходит аналогичным образом,При соотношении числа витков секций вторичной обмотки 14, 15 и 16,равном 2:3;1, высота всех ступенейвыходной напряжения одинакова.Из анализа работы предлагаемогопреобразователя видно, что введениев его схему двух управляемых ключей11 и 12 с двухсторонней проводимостьюпозволяет сформировать шесть ступеней в выходном напряжении, что на одну ступень больше, чем в известномпреобразователе, Следовательно, выходное напряжение предлагаемого преобразователя имеет лучший гармоничес.кий состав, по сравнению с известным, т.е. форма кривой выходного напряжения в большей степени приближается к синусоиде,Испытания показали, что при соотношении витков в секциях 14, 15 и "16выходной обмотки, равном 2:3:1, коэф,фициент гармоник выходного напряженияуменьшается на 25-30 по сравнению сизвестным. С увеличением числа отпаеквторичной обмотки трансформатора гармонический состав выходного напряжения предлагаемого преобразователяулучшается еще в большей степени посравнению с гармоническим составомвыходного напряжения соответствующейему сложности известной схемы.Следует отметить, что в предлагаемом преобразователе загрузка по токууправляемых ключей вторичной стороныразличается не более чем в 1,3-2 раза, а в известном это различие составляет 3-5 раз. Таким образом, бо-,лее полное использование управляемыхключей по току позволяет в одних случаях уменьшить установленную мощ-,ность ключей и тем самым снизить массу и габариты преобразователя, а вдругих случаях за счет снижения токовой нагрузки на ключи, работающие вболее тяжелых условиях, повысить на-дежность преобразователя по сравнениюс соответствующими характеристикамиизвестного преобразователя.Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение многоступенчатой формы по авт, св. М 7833205 945943 6о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с соединены с другим выходным выводом 1 целью повышения качества выходного моста.напряжения путеМ уменьшения коэффици- Источники информации ента искажения, промежуточные отводы принятые во внимание при экспертизе вторичной обмотки трансформатора че-1, Авторское свидетельство СССР рез дополнительные управляемые ключи У 783320, кл. Н 02 М 7/48, 1978Ю 943 Составитель В. МоинКозориз Техред Т.Маточкэ Корре Шароши ктор аказ 5346 Л П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фили Тираж 721 ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва, Ж