SU1101986A1 - Способ преобразовани посто нного тока в посто нное напр жение - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, пропорциональное величине этого тока, при котором измен ют частоту переключений магнитно-транзисторного преобразовател  путем подмагничивани  сердечника его трансформатора указанным посто нным током, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и увеличени  полосы пропускани , указанное напр жение определ ют путем измерени  . среднего значени  тока, потребл емого магнитно-транзисторным преобразователем . со 00 О5

Description

t. TTtt

-и1

Изобретение относитс  в основном к способам преобразовани  посто нного тока в посто нное Напр жение,пропорциональное величине этого тока, и может быть использовано дп  авторегулировани  и контрол  тока в промьшшенных электроприводах и преобразовательных установках.

Известен способ преобразовани  посто нного тока, при котором напр жение , снимаемое с шунта, Модулируют , усиливают и демодулируютС1 3Однако такой способ  вл етс  относительно сложным и не обеспечивает достаточно надежную гальваническую разв зку.

Известен также способ, при котором преобразуют посто нный ток с помощью трансформаторов посто нного тока, уравновешивают магнитодвижу11(ук силу посто нного тока магнитодвижущей силой переменного тока посто нной частоты С 2 .

Однако в основном способ применим дп  преобразовани  больших токов и его применение дл  регулировани  и защиты ограничено.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ преобразовани  посто нного тока, заключающийс  в том, что этим током подмагничивают сердечник трансформатора магнитно-транзисторного автогенератора и измен ют частоту его переключений (автоколебаний ) , а выходное напр жение пр моугольной формы преобразуют в пилообразное напр жение и по изменению амплитуды последнего суд т,о величине контролируемого тока С 33.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что при формировании пилообразного напр жени  конденсаторы должны быть разр жены до нул  при каждом цикле переключени  магнитно-транзисторного преобразовател  что накладывает ограничение по частоте , а следовательно, и по полосе пропускани  преобразовател . Кроме того, способ имеет недостаточн по надежность из-за промежуточных преобразований и возможен сбой процесса зар д-разр д конденсаторов при Hanttчии помех.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности способа и увеличение полосы пропускани  путем исключени  промежуточных преобразований.

1101986

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу преобразовани  посто нного тока в посто нное напр жение, пропорциональное величине этого тока, при котором измен ют частоту переключений магнитно-транзисторного преобразовател  путем подмагничивани  сердечника его трансформатора указанным посто нным током указанное напр жение определ ют путе измерени  среднего значени  тока, потребл емого магнитно-транзисторным преобразователем.

На г. 1 представлены временные диаграммы; на фиг.2 - пример выполнени  устройства, реализующего способ.

На диаграммах (фиг.1) обозначены входной контролируемьй ток 1, ко-торын подмагничивают сердечник трансформатора преобразовател , 2 напр жение , пропорциональное току, потребл емому преобразователем, выходное напр жение 3 (среднее значение или результат преобразовани ).

Устройство, реализующее способ, содержит магнитно-транзисторный преобразователь 4, источник 5 смешени , фильтр 6. Контролируемый Ток 1 пропускаетс  по отдельному проводнику 7, который проходит через окно сердечника 8 преобразовател  А. Преобразователь питаетс  от источника 9 через общий резистор 10 и представл ет собой мультивибратор, например с резисторными коллекторбазовыми св з ми, причем коллекторы транзисторов 11 и 12 соединены с источником через обмотки трансформатора .

Способ осуществл етс  следукицим образом.

Измен ют частоту переключений магнитно-траизисторного преобразовател  путем подмагничивани  сердечника его трансформатора посто нным KOHTponHpyetOiiM током.

Выходное напр жение получают путем измерени  среднего значени  тока , потревп емого магнитно-транзисторн1А4 преобразователем.

Рассмотрим работу магнитно-транзистсфного преобразовател  в режиме двойного намагничивани  его сердечника трансформатора: переменным магнитньм потоком в результате поочередного протекани  коллекторных токов через транзисторы 11 и 12 и обмотки трансформатора и посто нным магнитны потоком от протекани , входного контролируемого тока 1 через проводник При отсутствии тока 1 сердечник 8 перемагничиваетс  в каждом цикле переключений и преобразователь работает с частотой, определ емой в основном параметрами трансформатора В момент времени to открываетс ,например , транзистор 11, и ток через него увеличиваетс  до мтента ty с определенной посто нной времени и до уровн , определ емого напр жением источника 9 и параметра в{ цепи, включшощей резистор 10« На участке возрастани  коллекторного тока к базе транзистора 11 прикладьшаетс  плюсовое, т.е. способствупцее открыванию , напр жение через .коллектор-базовый резистор за счет магнитно-св занных обмоток трансформатора При достижении коллекторный током максимального значени  транзистор пе реходит в активную область работы. ЭДС самоиндукции коллекторной обмотки начинает измен ть свой знак (прек ращение положительной обработкой св  зи) и транзистор 11 закрываетс . В момент времени t он полностью закрываетс  отрицательным напр жением на его базе, Ив то же врем  положительньй потенциал на базе транзистора 12 достигнет определенного уровн , при котором он откроетс , и т.д. Таким образом, в режиме токо ограничени  резистором 10 транзисторы 11 и 12 работают в активном режиме, а преобразователь - в режим переключател  тока. В этом случае то через обций резистор 10 протекает не прерывно, т.е. нижний уровень пульс ций коллекторных токов не достигает нулевого значени . При подмагничивании сердечника трансформатора преобразовател  4 посто нным током 1 (врем  и далее, фиг.1) частные циклы перемагничивани  сердечника сокрацаипгс  а частота переключений преобразовател  увеличиваетс . В этом случае коллекторные токи также достигают своих максимальных значений, а нижний уровень пульсаций увеличиваетс  Это происходит потому, что ток через один транзистор не успевает сни зитс  до прежнего уровн  к моменту включени  другого транзистора, в результате, нижн   граница пульсащи коллекторных токов устанавливаетс  на другом более высоком уровне (врем  tj-t), пока величина тока 1 не изменитс  и т.д. Соответственно и среднее значение тока, потребл емое преобразователем, увеличиваетс . Если вместо резисторных коллекторно-базовых св зей вз ть емкостные (фиг.2,пунктир), то характер фронтов пульсаций тока, потребл емого преобразователем, изменитс  (фиг.1, ток 2, пунктир) ввиду форсированного открывани  транзисторов 11 и 12, а среднее значение тока 2 будет измен тьс  аналогичньо4 образом. Важно только, чтобы во всех случа х хот  бы один из фронтов пульсаций был линейным дл  пропорционального изменени  напр жени  3 в зависимости от тока 1. Поскольку преобразователь потребл ет ток и в отсутствии тока 1, т.е. напр жение 2 имеет при зтом определенное значение, при необходимости его можно скомпенсировать источни-, , ком 5. Выходное отфильтрованное напр жение 3 (.1) тем точнее передает информацию о входном токе 1, чем больше начальна  частота переключений преобразовател , чем и определ етс  полоса пропускани ,которую предложенный способ позвол ет повысить на пор док путем исключени  промежуточных преобразований. При зтом, поскольку сердечник трансформатора преобразовател  не чувствителен к направлению посто нного потока подмагничивани , предложенным способом можно контролировать и переменный токдостаточно высокой частоты. В случае контрол  больших токов (свыше 10А) подмагничивание сердечника трансформатора преобразовател  производ т частыо тока, т.е. силовой проводник расщепл ют и в окио сердечника пропускают проводник меньшего сечени  с учетом его дпию, дпины основного проводника и величины тока. Таким образом, преобразование посто иибго тока в посто нное напр жение осуществл етс  сравнительно просто, с большей полосой пропускани  и более надежно что расшир ет область применени  способа как в импульсных, так и непрерывных системах регулировани  и контрол  тока в промшменных электроприводах

S11019866

посто нного тока и преобразователь- разователей, например с индуктивными ных установках. Предлагаемый способ коллектор-базовыми св з ми, включа  реализуетс  и на других типах преоб- однотактные схемы.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, пропорциональное величине этого тока, при котором изменяют частоту переключений магнитно-транзисторного преобразователя путем подмагничивания сердечника его трансформатора указанным постоянным током, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения полосы пропускания, указанное напряжение определяют путем измерения среднего значения тока, потребляемого магнитно-транзисторным преобразователем.