Регулятор напряжения со звеном повышенной частоты

з 1 ОО 1 ров на полностью управляемых ключах с двухсторонней проводимостью, трансформатор повышенной частоты, первичная обмотка которого включена в первую диагональ моста-модулятора, а вторичная - в первую диагональ моста-демодулятора, схему управления с задающим генератором и двумя фазосдвигающими блоками соответственно с управляемыми углами задержки и опе режения, причем один выход задающего генератора соединен с управляющими входами ключей модулятора, а другой - с одним из входов каждого пазосдви,гающего блока, выходы которых подклю-цены к управляющим входам ключей демодулятора, при этом другие управляющие входы обоих фазосдвигающих блоков объединены и образуют управляющий вход регулятора напряжения. Кроме то го, вторая диагональ моста-модулятора образует входные выводы регулятора, а выходные выводы регулятора образованы последовательным соединением вторых диагоналей модулятораи демодулятора.На основе известного регулятора нельзя построить многофункциональный источник питания с необходимым числом каналов, потому что напряжение на 30 трансформаторе нестабильно при стабилизации напряжения на его выходе. Это приводит к сужению функциональных возможностей регулятора при стабилизации напряжения и невозможности получения необходимого числа выходов со стабильным напряжением.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей регулятора при стабилизации напряжения, путем 0 увеличения числа выходов со стабильным напряжением. Поставленная цель достигается тем, что регулятор напряжения со звеном повышенной частоты, содержащий модулятор и демодулятор, выполненные, например, в виде однофазных мостовых инверторов на полупроводниковых ключах, трансформатор повышенной частоты, первичная обмотка которого вклю чена в первую диагональ моста-модулятора, а вторичная - в первую диагональ моста-демодулятора, схему управления с задающим генератором и двумя фазосдвигающими блоками соответст-венно с управляемыми углами задержки и опережения, причем один выход задающего генератора соединен с управ 3/1 4 ляющими входами ключей модулятора, адругой - с одним из входов каждого фазосдвигающего блока, выходы когорыхподключены к управляющим входам ключей демодулятора, при этом другие управляющие входы обоих фазосдвигающихблоков объединены и образуют управляющий вход регулятора напряжения, дополнительно снабжен демодуляторами,управпяющие входы которых подключенык выходу задающего генератора, в ихпервые диагонали включены дополнительные вторичные обмотки трансформатораповышенной частоты, а вторые диагонали образуют дополнительные выходныевыводы регулятора, при этом одна извторичных обмоток подключена к входублока обратной связи, осуществляющего сравнение напряжения на обмоткахтрансформатора с эталонным, выходом соединенного с управляющим входом регулятора напряжения, входные выводы которого образованы последовательно соединенными вторыми диагоналями демодулятора и модулятора, а его выходные выводы образованы второй диагональю модулятора.При стабилизации переменного напряжения полупроводниковые ключи выполнены в виде полностью управляемых ключей с двусторонней проводимостью,При стабилизации постоянного напряжения и необходимости получения, например, одного стабильного выхода напряжения повышенной частоты ключи модулятора и демодулятора выполнены ввиде управляемых ключей с односторонней проводимостью, дополнительные демодуляторы выполнены на неуправляемых ключах, а выходные выводы, соответствующие стабильному напряжениюповышенной частоты, образованы вторичной обмоткой трансформатораПри стабилизации переменного напряжения и необходимости получения, например, одного стабильного выхода постоянного напряжения дополнительныйдемодулятор, вторая диагональ которого образует соответствующие выходныевыводы, выполнен на неуправляемыхключах,С целью уменьшения падения напряжения на дополнительных демодуляторахи повышения точности стабилизациипоследние выполнены в виде соединенных в кольцо вторичной обмотки трансформатора повышенной частоты и двухключей, причем выходные выводы дополнительных демодуляторов .образованы5 100общей точкой соединения ключей и-средней точкой обмотки трансформатора повышенной частоты.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого регулятора напряжения созвеном повышенной частоты; на фиг.2и 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы регулятора,Предла гаемь 1 й регулятор напряжениясо звеном повышенной частоты .содержит 1 Омодулятор 1, выполненный по мостовойсхеме на ключах 2-5 с двустороннейпроводимостью, в первую диагональмоста которого включена первичная обмотка 6 трансформатора 7 повышеннойчастоты, а вторая диагональ образуетосновной выход регулятора, гальванически связанный с сетью, к которомуподключена нагрузка 8, а также демодулятор 9, выполненный также по мосто 20вой схеме на ключах 10-13 с двусторонуй проводимостью. Причем в первуюдиагональ моста демодулятора включена вторичная обмотка 14 трансформато -ра 7. Вторая диагональ моста-демодуля 25тора 9 соединена последовательно совторой диагональю моста-модулятора 1и образует вход регулятора, к которому подключается напряжение сети ОВторичная обмотка 15 трансОорматора 7 подключена на вход блока 16 обратной связи, выход которого соединенс управляющими входами Фаэосдвигающих блоков 17 и 18 соответственнос регулируемым углом сдвига фазы за 35держки ор и опережения р, Выходыфазосдвигающих блоков 17 и 18 соединены с управляющими входами ключей 10,12 и 11, 13 демодулятора соответственно. Синхронизирующие входы 19 и 20фазосдвигающих блоков 17 и 18 соответственно соединены с выходом задающего генератора 21, другой выход которого подключен к управляющим входанключей 2-5 модулятора и управляющимвходам ключей дополнительных демодуляторов 22 и 23 1 количество которых дляпримера взято равным двум ), выполненных на ключах с двусторонней пров имостью соответственно 24-27 и 28-31,управляющие цепи которых подключенык задающему генератору 21. В первыедиагонали дополнительных мостов-демодуляторов 22 и 23 включены соответственно вторичные обмотки 32 и 33трансформатора 7, а вторые диагонали55образуют дополнительные выходные клеммы, к которым подключены нагрузки 34и 35. 1371 4Позицией 36 обозначено выходноенапряжение задающего генератора 21;37-39 - выходные напряжения Фазосдвигающего блока 17 соответственно приуглах задержки фазы (относительночТпериода повышеннои частотыуср- - ,Ыр (7 С/2 и ар)Ц 2; 40-42 - выходйыенапряжения Фазосдвигающего блока 18соответственно при углах опереженияфазы 1 р = ;с - " и; 43 - напряжение сети и найряженйе на нагрузкепри ср =1 р = в " , 44-46 - напряжениена обмотках трансформатора 7 соответственно при о/Р = р = .дор =/р "/Ф7 Си ор=р), 47-49 - напряжение на .наГрузке, соответственно приор = р == 7 с/2; Д. р =р(и о( =у /д,Принцип работы регулятора напряжения со звеном повышенной частотысостоит в следующем,Допустим переменное напряжениесети равно номинальному напряжениюКлючи инвертора 2-5 замыкаются поалгоритму 2,5-3,4 ключи демодулятора 10- 13 по алгоритму 10, 11-12,13 ( рядом стоящие цифры соответствуют замкнутому состоянию ключей).Напряжение сети 11 прикладывается кнагрузке Ы, параллельно которой включен инвертор 1, Он преобразует напряжение 43 сети (фиг. 2) в высокочастотное напряжение 44 с сохранением синусной огибающей. Это нап:.:.жение с обмотки 15 поступает на блок 16 обратной связи, который может быть выполнен по любому известному приципу. В блоке 16 обратной связи поступившее напряжение преобразуется в удобное для сравнения, сравнивается с эталонным (задающим) напряжением, а выявленная ошибка усиливается и подается на управляющие входы Фазосдвигающих блоков 17 и 1 Я Поа действием напряжения с блока 16 обратной связи фаза импульсных последовательностей на выходе фаэосдвигающих блоков 17 и 18 изменяется от 0 до )Г ( по отношению к периоду повышенной частоты), Если напряжение на трансформаторе 7 соответствует ноьенальному, то Фаза импульсных последовательностей соответствует условию 4.р= р =ЧГ 2 При изменении напряжения сети вверх от номинального изменяется и напряжение на трансформаторе 7. Отклонение напряжения от номинального, выявленное в блоке 16 обратной связи, поступает на вход фазосдвигающих блоков 17 и 18 и приводит к извыходы могут быть как переменного,так и постоянного напряжения, Этодостигаетсяблагодаря тому, что напряжение на обмотках трансвратораост ается пос тоя н ным при и з мене нии напряжения сети,оФормула и зобрет ения01, Ре гуля тор напряжения со звеномповышенной частоты, содержащий модулятор и демодулятор, выполненные ввиде однофазных мостовых инверторов наполупроводниковых ключах, трансформатор яовышенной частоты, первичнаяобмотка которого включена в первуюдиагонал,ь моста-модулятора,а вторичная - в первую диагональ моста-демодулятора, схему управления с задаю,щим генератором и двумя фазосдвигающ 4 и блоками соответственно с управ-.ляемыми углами задержки и опережения,причем один выход задающего генерато"ра соединен с управляющими входами 25ключей модулятора, а другой - с одним из входов каждого Фазосдвигающе-.го блока, выходы которых подклоченык управляющим входам ключей демодулятора, при этом другие управляющие вхо-З 0ды обоих фазосдвигающих блоков объединены и образуют управляющий вход регулятора напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей пристабилизации напряжения путем получения нескольких стабилизированныхгальванически развязанных выходов, он дополнительно снабжен демодуляторами, управляющие входы которых подключены к выходу задающего генератора,в их первые диагонали включены дополнительные вторичные обмотки трансформатора повышенной частоты, а вторые диагонали образуют дополнитель 45 ные выходные выводы регулятора, при этом одна из вторичных обмоток подключена к входу блока обратной связи, осуществляющего сравнение напряжения на обмотках трансформатора с . эталонным, выходом соединенного е уп 50 равляющим входом регулятора напряжения, входные выводы которого образо- . ваны последовательно соединенными вторыми диагоналями демодулятора имодулятора, а его выходные выводы образованы второй диагональю модулятора,2. Регулятор напряжения по и., 1отличающийся тем, что,при стабилизации переменного напряже"ния, полупроводниковые клОчи выполнены в виде полностью управляевех ключей с двусторонней проводимостью.3, Регулятор напряжения по пп. 1и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что при стабилизации постоянного напряжения и необходимости получения,например, одного стабильного выходанапряжения повышенной частоты ключимодулятора и демодулятора выполненыв виде управляемых ключей с односто"ронней проводимостью, дополнительныедемодуляторы выполнены на неуправляемых ключах, а выходные выводы, со"ответствующие стабильному напряжениюповывенной частоты, образованы,вторичной обмоткой трансформатора., Регулятор напряжения по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при стабилизации переменного напряжения и необходимости получения, например, одного стабильного выхода постоянного напряжения, дополнительный демодулятор, вторая диагональ которого образует соответствующие выходные выьоды, выполнен на неуправляемых кгвчах.5, Регулятор напряжения по пп, 1-1; отличающийся тем, что, с целью уменьшения падения напряжения на дополнительных демодуляторах и повышения точности стабилизации, последние выполнены в виде соединенных в кольцо вторичной обмотки трансформатора повышенной частоты и двух ключей, причем выходные выводы дополнительных демодуляторов образованыобщей точкой соединения ключей и средней точкой обмотки трансформатора повышенной частоты.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Моин В,С., Лаптев Н,Н. Стабилйзированные транзисторные преорразователи. М.; "Энергия", 1972, с., 267-268.2. Авторское свидетельство СССРй 589681, кл, Н 02 Р 13/Й, 1977, 1001371Тираж И Государстве по делам изобре л ППП "Патент".,.нного комитета тений и открытРачшская наб Лв ш а е ъв ш ат ш юв в ш ш ж шь г. Ужгород, ул оооектоо Е Рощ