Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 14 Н 02 М 5/25 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН исти и пр ов элект ССР 984 аторыокочасрегуэдат,ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательскийтут автоматики и электромеханТомском институте автоматизирых систем управления и радиороники(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение выходного напряжения, Регулирование напряжения в устройстве осуществляется изменением состоянияоднотактных силовых ячеек (ОСК)Каждая иэ ОСК работает на частотевыше частоты сети, которая зацае 1 ся задающим генератором.ОСК работаютв противофазе. В первую часть периода высокочастотный трансформатородной из ОСК размагничивается, а кобмоткам высокочастотного трансформатора другой ОСК приложено рабочеенапряжение. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры средств связи.Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение искажений выходного напряжения.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 пример выполнения распределителя импульсов; на фиг. 3 - функциональная схема силовой части устройства, выполненного по вольтодобавочной структуре; на фиг. 4,5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство (фиг. 1) содержит входной 1 и выходной 2 фильтры, две однотактные силовые ячейки 3 и 4 и блок 5 управления. Каждая однотактная силовая ячейка 3 включает узел 6 размагничивания, выполненный, например, на симметричном ограничителе напряжения и подключенный параллельно первичной обмотке 7 высокочастотного трансформатора 8,и ключи 9 - 11 переменного тока, полностью управляемые. Первичная обмотка 7 высокочастотного трансформатора 8 соединена последовательно с ключом 9 и подключена к выводам 12 и 13 входного фильтра 1. Средняя точка вторичной обмотки 14 соединена с выводом 15 выходного фильтра 2, а ее крайние выводы через ключи 10 и 11 подключены к выводу 16 выходного фильтра 2, соединенного с нагрузкой 17.Блок 5 управления включает задающий генератор 18, Т-триггер 19, первый 20, второй 21 и третий 22 распределители импульсов, генератор 23 пилообразного напряжения амплитудный детектор 24, вычитатель 25, выполненный на операционном усилителе, два компаратора 26 и 27 и логический элемент 2 И-НЕ 28. Выход задающего генератора 18 соединен с входами Т-триггера 19 и генератора 23 пилообразного напряжения, к выходу которого подключены первые входы компараторов 26 и 27 и выход амплитудного детектора 24. Выход амплитудного детектора 24 соединен с инвертирующим входом вычитателя 25, прямой вход которого объединен с вторым входом компаратора 26 и образует вход 29 для подключения сигнала уп 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 равления сигнала, Выход вычитателя25 связан с вторым входом компаратора 27, Выход компаратора соединен синформационным входом 30 второго распределителя 21 и одним иэ входов логического элемента 2 И - НЕ 28, другойвход которого подключен к выходу компаратора 26, связанному с информационным входом 30 первого распределителя 20. А выход элемента 2 И-НЕ 28соединен с информационным входом30 третьего распределителя 22. Первые синхронизирующие входы 31 распределителей 20 - 22 импульсов подключены к прямому выходу Т-триггера 19,а их вторые синхронизирующие входы32 - к инверсному выходу Т-триггера 19.Управляющие входы ключей 9 подключены к парафазным выходам 33 и 34соответственно третьего распределителя 22 импульсов, а управляющиевходы ключей 1 О и 11 соединены спарафазными выходами 33 и 34 второго21 и первого 20 распределителей соответственно,Распределитель 20 импульсов (фиг.2) содержит два элемента 2 И 35 и 36.Одни из выходов элемента 2 И 35 и 36объединены и образуют информационныйвход 30 распределителя 20, второйвхоД элемента 2 И 35 образует первыйсинхронизирующий вход 31 распределителя 20, а второй вход элемента 2 И36 - второй синхронизирующий вход 32,При этом выходы элементов являютсяпарафазными выходами 33 и 34 распределителя 20 импульсов.Для получения вольтодобавочнойструктуры средние точки вторичныхобмоток 14 высокочастотных трансформаторов 8 (фиг, 3) подключены к выводу 12 входного фильтра 1, а крайние выходы обмоток 14 соответственночерез ключи 10, 11 вторичных коммутаторов - к зажиму 15 выходногофильтра 2. Выводы 13 и 16 вхсдного1 и выходного 2 фильтров объединены.Распределители 20 - 27 импульсов осуществляют передачу сигналов, поступающих на информационнье входы 30,на управляющие входы ключей в соответствии с поступающими на первые31 и вторые 32 синхронизируюьие входы напряжения 43 и 44 (фнг, 4) с выходов Т-триггера 19. При этом с выходов 33 распределителей 20-импульсные последовательности 45-4/поступают на управляющие входы ключей 9- 11 однотактной силовой ячейки 3, а с выходов 34 напряжения 48-50 - на управляющие входы ключей 9-115 однотактной силовой ячейки. Таким образом, напряжения с выходов компараторов 26 и 27 и элемента 2 И-НГ 28 передаются через распределители 20-22 импульсов на одном такте задающего генератора 18 на управляющие входы ключей 9-11 однотактной силовой ячейки 3, а на другом такте - на управляющие входы ключей 9-11 однотактной силовой ячейки 4. 5В момент времени с, в соответствии с импульсом импульсной последовательности 47 замкнут ключ 9 однотактной силовой ячейки 3 и напряжение питающей сети 51 (фиг. 5) прикладывается к первичной обмотке 7, Напряжения 52 вторичной обмотки 14 через замкнутый ключ 10 прикладывается к выходному фильтру 2 и нагрузке 17. На интервале времени-Т 25 (фиг. 4, следующий такт) все ключи однотактной силовой ячейки 3 разомкнуты. Высокочастотный трансформатор 8 размагничивается током, протекающим по цепи первичная обмотка 7 - 30 узел 6 размагничивания, номинальное напряжение которого выше максимального амплитудного значения напряжения питающей сети. В момент временизамкнуты ключи 10 и 11 однотактной силовой ячейки 4, а ключ 9 разомкнут в соответствии с сигналами на их управляющих входах. Высокочастотный трансформатор 8 однотактной силовой ячейки 4 закррочен.На пряжение 53 на его вторичной обмотке равно нулю. На интервале включается ключ 9, а ключ 11 выключается. Первичная обмотка 7 однотактной силовой ячейки 4 подключается к 45 питающей сети, и напряжение 53 вторичной обмотки 14 через замкнутый ключ 10 поступает на выходной фильтр 2 и нагрузку 17. В следующем такте высокочастотный трансформатор 8 однотактной силовой ячейки 2 размагничивается,а работает однотактная силовая ячейка 1. На интервале времени 1 одновременно замкнуты ключи 9 и 11 однотактной силовой ячейки 3,55 и напряжение 52 вторичной обмотки 14 высокочастотного трансформатора 8 прикладывается к выходному фильтру через ключ 11 в полярности, противоположной напряжению 51 питающей сети, тем самым осуществляется реверс напряжения 54 на входе выходного фильтра 2 и выходного напряжения 55 относительно напряжения 51 питающей сети, В следующем такте промежуточной частоты аналогично работает одно - тактная силовая ячейка 4.Силовая цепь устройства (фиг. 3), выполненная по вольтодобавочной схеме, работает аналогично (фиг. 2). Величина напряжения 56 на его выходном фильтре определяется алгебраической суммой напряжения 51 питающей сети и напряжения вторичной обмотки 14, подключаемой к выходному фильтру ключами 10 и 11. На нагрузке 17 действует напряжение 57.Формула изобретения1. Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий входной и выходной фильтры, первую однотактную силовую ячейку, содержащую высокочастотный трансформатор, первичная обмотка которого через первый ключ подключена к вход - ному фильтру, вторичная обмотка высокочастотного трансформатора выполнена со средней точкой, а крайние выводы вторичной обмотки объединены через второй и третий ключи, общая точка которых и средняя точка вторичной обмотки формируют выходные выводы однотактной силовой ячейки, кроме того, блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор и фаэосдвигающий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и умень - шения искажений выходного напряжения, введена вторая однотактная силовая ячейка, выполненная аналогично первой, выходные выводы которой включены параллельно выходным выводам первой силовой однотактной ячейки, в блок управления введены Т -триггер, амплитудный детектор, первый компаратор, вычитатель, элемент 2 И-НЕ и три распределителя импульсов, фаэосдвигающий блок выполнен в виде последовательно соединенных генератора пилообразного напряжения и первого входа второго компаратора, второй вход которого соединен с выводом для подключения сигнала управления и с прямым входом вычитателя, иннерти 1 3725391 О 15 20 рующий вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, входкоторого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения и спервым входом первого компаратора,второй вход которого соединен. с выходом вычитателя, выходы компараторовсоединены соответственно с информационными входами первого и второгораспределителей импульсов и входамиэлемента 2 ИЕ, выход которого подключен к информационному входу третьего распределителя импульсов, причем первые синхрониэирующие входыраспределителей соединены с прямымвыходом Т-триггера, соединенноговходом с задающим генератором, а вторые синхронизирующие входы распределителей - с инверсным выходом Ттриггера, при этом управляющие входыпервых ключей соединены с парафазными выходами третьего распределителя, управляющие входы вторых и третьих ключей соединены соответственнос парафазиыми выходами первого и второго распределителей, введенные узлыразмагничивания включены параллельнопервичным обмоткам трансформаторов,кроме того, выходные выводы однотактных силовых ячеек соединены с выходным фильтром или формируют последовательную замкнутую цепь с входным ивыходным фильтром,2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что узелразмагничивания выполнен в виде симметричного ограничителя напряжения.3, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что распределитель импульсов содержит дваэлемента 2 И, первые входы которыхобъединены и образуют информационныйвход распределителя, другие входыобразуют соответственно первый и второй синхрониэирующие входы, выходы -парафаэные выходы распределителя.суда ламоскв Тирах 665твенного комитета СССобретений и открытийЖ, Раушская наб.