Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Н 02 М 5/25 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1 НРЬГГИЯМПРИ ГННТ СССР(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения являетсяповышение надежности. Изобретениепредставляет собой преобразовательключевого типа на транзисторах 1и 4 (11, 12) с накоплением энергии.в катушках индуктивности 5 и 10 споследующей передачей ее в конденсатор 8, включенный параллельно нагрузЯ 01585885 ке. Транзисторы 1, 4, 11, 12 в устройстве включены последовательно скатушками индуктивности 5, 10 и дновдами 6, 13, 3, 14. Один транзистор4 или 11 постоянно открыт в течениеполупериода питающего напряжения,другой транзистор 1 или 2 периодически включается импульсами, поступающими .от узла управления 15, частота которых значительно превышает частоту питающего напряжения. В результате выходное напряжение имеет ступенчато-синусоидальную форму, Амплитуда выходного напряжения зависитот скважности и частоты импульсовуправления. Поставленная цель достигается за счет исключения режимасквозных токов, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. О3Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля питания цепей накала мощных генраторных ламп,Целью изобретения является повыние надежности.На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема устройсНа, на фиг, 2 - временные диаграммьНапряженийУстройство содержит первый транзистор 1, коллектор которого соедиНен с первым выводом для подключе -Ния сети 2. Эмиттер первого транзитора 1 подключен к катоду первогодиода 3 и к коллектору третьего трзистора 4, эмиттер которого соединС вторым выводом первой катушки индуктивности 5, первый вывод которосоединен с анодом третьего диода 6,Первым выводом для подключения нагрузки 7 и первым выводом конденсара 8. Второй вывод конденсатора 8соединен с вторым выводом для подклчения нагрузки 9, анодом первогодиода 4 и первым выводом второйкатушки индуктивности 10, второйвывод которой подключен к эмиттеручетвертого транзистора. 11, коллектЧетвертого транзистора 11 соединенс катодом третьего диода 6, эмиттером второго транзистора 12 и анодовторого диода 13, катод которого сединен с коллектором второго транзТора 12 и вторым выводом 2 для поКлючения сети, Анод четвертого дио14 соединен с эмиттером первогоТранзистора 1, а катод четвертогодиода 14 соединен с первым выводомдля подключения сети 2,Узел управления 15 содержит первый, второй, третий и четвертый выходы, причем выводы 16 и 17 первогвыхода узла управления 15 соединеньс, переходом база-эмиттер первоготранзистора 1.Выводы 18 и 19 вторго выхода узла управления 15 соедины с переходом база-эмиттер второгтранзистора 12. Выводы 20 и 21 трего выхода узла управления зашунтирнаны резистором 22 и соединены спереходом база-эмиттер третьего трзистора. Выводы 23 и 24 четвертоговыхода узла управления 15 зашунтирваны резистором 25 и соединены спереходом база-эмиттер четвертоготранзистора 11. Узел управления 15содержит генератор импульсов с реглируемой частотой повторения 26, и 1585885 4вый вывод которого соединен с общимвыводом, а второй вывод соединен с 1 ег базами усилительных транзисторов27 и 28, эмиттеры которых объединены ше и соединены с общим выводом, причемпереходы база-эмиттер усилительныхтранзисторов 27 и 28 зашунтированы т- резистором 29. Коллекторы усилительных транзисторов 27 и 28 соединенычерез первичные обмотки соответствующих разделительных трансформаторов30 и 31 с катодами первого и второгоразделительных диодов 32 и 33, Усилис- тельный транзистор 27 и разделительный трансформатор 30 образуют усилиан- тельный каскад 34, причем вторичная ен обмотка разделительного трансформатора 30 является вторым выходом узла и управления 15, Усилительный транзистор 28 и разделительный трансформатор 31 образуют усилительный каскад то, причем вторичная обмотка разделительного трансформатора 31 являетю- ся первым выходом узла управления 15.Узел управления 15 содержит такжесиловой трансформатор 36, первая ивторая обмотки которого 37 и 38 включены согласно и соединены с анодами ор соответствующих первого 32 и второго30 33 разделительных диодов, причем общая точка соединения соединена с м общим выводом. Третья и четвертая о- обмотки 39 и 40 силового трансформаис- тора 36 включены встречно и подклюд чены соответственно через третий 41 да. и четвертый 42 разделительные диоды,включенные в проводящем направлении,к третьему и четвертому вьгходам узлауправления 15.40 Пятая обмотка 43 силового трансформатора 36 включена между первым - и вторым выводами для подключения сео ти 2 и 21 Диаграмма 44 представляет напряже 45 ние на входных выводах для подключео- ния сети 2, 2, диаграммы 45, 46 не- напряжения на усилительных транзисторах 27, 28 и резисторах 22, 25. тье- Диаграмма 47 показывает выходное нао пряжение генератора импульсов с регулируемой частотой повторения 26, ан- диаграммы 48-49 представляют напряже -ние на входе первого и второго трано- зисторов 1 и 12 соответственно. Диаграмма 50 представляет напряжение навыводах для подключения нагрузки7 и 9.у Устройство работает следующим обер- разом.чения сети. Первый и четвертый диоды 3 и 14 и Второй и четвертый транзистсоь. 12 и 11 в это время заперты.Поэтому заряженный конденсатор 8 может разряжаться только через нагрузку. В Индуктивности 1, первей катушки индуктивности 5 за время очередного импульса накапливается энергия И.Паоле окончания очередного импульса Бпервый транзистор 1 закрывается, И,17а третий транзистор 4 остается открытым, поскольку на его базе продолжает существовать положительное напряжение (1,7. В индуктивности первой катушки индуктивности 5 после запирания первого транзистора 1 возникает ЭДС самаиндукции пал действием которой отпирается первый диод 3, и накопленная энергия У передается через первый диод 3 и третий транзистор 4 в конденсатор 8 и из него в нагрч куС поступлением каждого очередного импульса Я) процессы повтаряютБ, 77ся; на нагрузке формируется выходное напряжение Я , ), имеющее ступенчато-синусаидальную форму, причем числа "ступенек" численно равно количеству импульсов, поступающих за полу- период ст узла управления 15. Высота "ступенек" тем меньше, чем большее число этих импульсов, соответственно тем меньшие искажения формы выходного напряжения (П 7. ) . Амплитуда выходного напряжения зависит ат скважнасти импульсов управления (1)), если их длительность постоянна, то амплитуда выходного напряжения тем меньше, чем меньше частота повторения этих импульсов,Вс время отрицательного полупериода синуссидальнага напряжения сети(В , ) процессы повторяются. Формула и з с б р е т е н и я 1, Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, ссдержапий первый и второй выводы для подключения сети и первый и второй вывацы для подключения нагрузки, первый, второй, третий и четвертый транзисторы, первый, второй, третий и четвертый диоды и узел управления, имеющий первый, второй, третий и четвертый выходы, соединенные с входами соответствующих транзисторов, а т - л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности, введены 5 1585885 6Во время положительного полупериода синусоидального напряжения Й, )на первом и втором выводах для подклю -чения сети 2 и 2 в узле управления15 отпираются первый и третий разделительные диоды 32 и 41, а второйи четвертый разделительные диоды 33и 42 запираются. В результате к коллектору усилительного транзистора 28прикладывается через первый разделительный диод 32 полсжительньй полупериод напряжения (Б ), форма которого подобна Форме положительногополупериада напряжений сети .(11 , ).На коллекторе усилительного транзистора 27 напряжение в это время равнонулю, так как второй разделительныйдиод ЗЗ заперт,На базу третьего транзистора 4поступает в это время положительноенапряжение (Б ) через открытый трегтий разделительный диод 41, благодаря чему этот транзистор открывается.Четвертый транзистор 11 остаетсязапертым, поскольку напряжение наего базе в это время равно нулю,так как четвертый разделительныйдиод 42 заперт.На базе усилительных транзисторов27 и 28 с второго вывода генератора.импульсов с регулируемой частотойповторения 26 поступает последовательность кратковременных положительных импульсов (Б 2) с постояннсидлительностью и регулируемой частотой повторения, которая существенно(в 10 и более раз) превышает частотупитающего напряжения Й,), На первом выходе 16 и 17 узла управления15, т.е. на вторичной обмотке разде Олительного трансФорматора 30 и. набазе первого транзистора 1, при этомпоявляется последовательность положительных импульсоВ (с) промодулированных по амплитуде напряжением 45Б . Напряжение (Б 1 ц ) на втором вы 33ходе узла управления 15 в это времяравно нулю, и второй транзистор 12остается запертым. Таким образом вовремя положительного полупериода напряжения сети (1, первый и третийтранзисторы 1 и 4 оказываются одновременно открытыми и насыщенными,Ток в эта время протекает по цепи:первый вывод для подключения сети2 - первый транзистор 1. - третийтранзистор 4 - первая катушка индуктивности 5 - третий диод 6 - второйдиод 13 - второй вывод 2 для подклю 1585885первая и вторая катушки индуктивности и конденсатор, при этом коллектор первого транзистора присоединен к первому выводу для подключения сети и катоду четвертого диода, а эмиттер подключен к катоду первого диода, коллектору третьего транзистора и аноду четвертого диода первый вывод первой катушки индуктивности соединен с первым выводом конденсатора, первым выводом для подключения нагрузки и анодом третьего диода, второй вывод первой катушки индуктив.- ,ности соединен с эмиттером третьего транзистора, второй вывод конденсатора соединен с анодом первого диода, вторым выводом для подключения нагрузки и первым выводом второй катушки индуктивности, второй выводкоторой подключен к эмиттеру четвертого транзистора, коллектор второго транзистора присоединен к второму выводу для подключения сети и к като,ду второго диода, анод которого соединен с эмиттером второго транзистора, катодом третьего диода и коллектором четвертого транзистора, причем частота сигналов управления третьим и четвертым транзисторами на третьем и четвертом выходах узла управления совпадает с частотой сети, а частота сигналов управления первым и вторым транзистором на первом и втором выходах узла управления выбрана переменной и превышает частоту сети. 2. Преобразователь по п.1, о тл .и ч а ю щ и й с я тем, что узел управления содержит силовой трансформатор с пятью обмотками, генератор импульсов с регулируемой частотой повторения, первый, второй, третий и четвертый разделительные диодыи два идентичных усилительных каскада, каждый из которых содержит усилительный транзистор и разделительный трансформатор, при этом к коллектору соответствующего транзистора через первичную обмотку соответствующего разделительного трансформатора присоединены катоды соответственно первого и второго разделительных диодов, вторичные обмотки разделительных трансформаторов присоединены соответственно к первому и второму выходам узла управления, причеманоды первого и второго разделительных диодов соответственно через первую и вторую обмотки силового трансформатора соединены с общим выводоми с эмиттерами каждого из усилительных транзисторов, базы которых сод 5 единены между собой и подключены квыходу генератора импульсов с регулируемой частотой повторения, а перваяи вторая обмотки силового трансформатора включены согласно, третьяи четвертая обмотки силового трансформатора, включенные встречно, подключены соответственно через третийи четвертый разделительные диоды,включенные в проводящем направлении,к третьему и четвертому выходам узлауправления, причем пятая обмоткасилового трансформатора включенамежду первым и вторым выводами дляподключения сети, а третий и четвертый выходы узла управления зашунти рованы резисторами.Тираж 495 Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5