SU1117821A1 - Способ управлени преобразователем посто нного напр жени в переменное - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ, содержапщм чеТьфехоб- . моточный реактор, первична  обмотка которого через параллельно соединенные тиристорный и транзисторный коммутаторы посто нного напр жени  соединена с выходными зажимами источника посто нного напр жени , одна из вторичных обмоток через тиристор рекуперации соединена с выходными зажимами источника посто нного напр жени , а две другие вторичные обмотки через двуплечий тиристорный демодул тор напр жени  высокой частоты соединены с нагрузкой, заключающийс  в том, что формируют тактовые импульсы высокой частоты, распредел ют их на два канала, формируют из импульсов каждого канала управл ющие импульсы тиристоров коммутатора , формируют из тактовых импульсов высокой частоты импульсы управлени  транзистором коммутатора , формируют низкочастотное зталонное напр жение, выпр мл ют его, формируют импульсы управлени  тиристорами демодул тора и подают их поочередно в течение каждого полупериода низкочастотного зталонного напр жени  на один из тиристоров демодул тора, формируют импульсы управлеАи  тиристором рекупер§ции , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, формируют посто нное опорное напр жение, сравнивают его с выпр мленным низкочастотным эталонным напр жением, блокируют импульсы управлени  тран§ зистором коммутатораj когда выпр мленное низкочастотное эталонное (Л напр жение больше опорного, блокируют импульсы управлени  тиристорами коммутатора, когда вьшр мленное низкочастотное эталонное напр жение меньше опорного, измер ют напр жение вторичной обмотки реактора , сравнивают его с напр жением нагрузки и в моменты равенства формируют импульсы управлени  тиристо рами демодул тора, измер ют напр ро жение нагрузки, сравнивают его с Nd эталонным и в моменты их равенст .ва формируют импульсы управлени  тиристором рекуперации, формируют эталонный ток, сравнивают его с кол лекторным током транзистора коммутатора и в моменты их равенства прекращают формирование импульсов управлени  транзистором коммутатора.

Description

1 Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  устройств св зи, автоматики и вычислительной техники. Известен способ управлени  преоб разователем, обеспечивающий получение на нагрузке низкочастотного напр жени  из высокочастотных импульсов тока. Способ примен етс  дл  управлени  преобразователем, содержащим звено высоком частоты с широт но-импульсным модул тором-Формирова телем импульсов управлени  силовым транзистором, подключенным к первич ной обмоТке реактора, и подключенньй к вторичной обмотке реактора двуплечий демодул тор. Способ состо ит в том, что генерируют и широтноимпульсно модулируют последовательность высокочастотных импульсов управлени  силовым транзистором, гене рируют и подают управл ющий сигнал выходной частоты на транзисторы дву плечего демодул тора, формиру  тем самым импульсы тока низкой частоты из высокочастотных импульсов, модул рованных по закону низкой частоты tj Недостаток способа состоит в малой мощности преобразовател  из-за ограниченной мощности транзисторов, а также в плохом использовании тран зисторов по току и напр жению при формировании участков кривой выходного напр жени  с малыми по сравнению с амплитудой мгновенными значени ми напр жени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  сп соб управлени  преобразователем посто нного напр жени  в переменное, содержащим четырехобмоточный реакто первична  обмотка которого через тиристорный коммутатор посто нного напр жени  соединена с выходными за жимами источника посто нного напр жени , одна из вторичных обмоток че рез тиристор рекуперации соединена с выходными зажимами источника пост  нного напр жени , а две другие вто ричные обмотки через двуплечий демо дул тор напр жени  высокой частоты соединены с нагрузкой. Способ состо ит в том, что формируют тактовые импульсы высокой частоты, распредел ют их на два канала, формируют из импульсов каждого канала управл ющие импульсы тиристоров ком21 мутатора, формируют низкочастотное эталонное напр жение, выпр мл ют его, формируют импульсы управлени  тиристорами демодул тора и подают их поочередно в течение каждого полупериода низкочастотного эталонного напр жени  на один из тиристоров демодул тора, формируют импульсы управлени  тиристором рекуперации 2J . Недостатком известного способа при формировании выходного напр жени  синусоидальной формы (особенно при низких напр жени х источника питани )  вл етс  сравнительно низкий КПЛ, обусловленный тем, что при формировании участка синусоид-альной кривой с малыми мгновенными значени ми значительна  часть потребл емой мощности возвращаетс  в источник питани , т.е. на этих участках велики потери энергии в цепи рекуперации энергии по сравнению с выходно 4 мощностью. Целью изобретени   вл етс  увеличение КПД преобразователем. Поставленна  цель достигаетс  тем, что формируют посто нное опорное напр жение, сравнивают его с выпр мленным эталонным напр жением, блокируют импульсы управлени  транзисторов коммутатора, когда выпр м- , ленное эталонное напр жение больше опорного, блокируют импульсы управлени  тиристорами коммутатора, когда выпр мленное эталонное напр жение меньше опорного, и измер ют напр жение вторичной обмотки реактора , сравнивают его с напр жением нагрузки и в моменты равенства формируют импульсы управлени  тиристорами демодул тора, измер ют напр жение нагрузки, сравнивают его на-грузки с эталонным и в моменты их равенства.формируют импульсы управлени  тиристором рекуперации, формируют эталонный ток, сравнивают его с коллекторным током транзистора коммутатора и в моменты их равенства прекращают формирование импульсов управлени  транзистором коммутатора . На фиг. 1 изображена силова  часть преобразовател ; на фиг. 2 схема управлени ; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. 3 Преобразователь состоит из высокочастотного узла, содержащего параллельно соединенные мостовой тиристорнын коммутатор 1 и цепочку 2 из транзистора и диода, подключенных к первичной обмотке реактора 3, цепь 4 рекуперации энергии и двупле чий демодул тор 5, включающий тирис торы 6 и 7, подключенные к концам вторичной обмотки реактора, и нагру ку с емкостным фильтром, подключенную одним концом к средней точке вт ричной обмотки реактора, а другим к общей точке соединени  тиристоров 6 и 7. Устройство управлени  преобразователем содержит компаратор 8, к пе вому входу которого подключен источ ник 9 опорного йапр жени , а к второму через выпр митель 10 - выход генератора 11 эталонного напр жени  схему 12 совпадени , к входам которой подключены выходы компаратора 8 и генератора 13 тактовых импульсов, а к выходу через распределитель 14 импульсов - формирователь 15 импуль сов управлени  тиристорами коммутатора и формирователь 16 импульсов управлени  транзистором, компаратор 17, к одному входу которого подключен источник 18 эталонного тока, к второму - датчик 19 тока транзистор а выходы подключены соответственно к формирователю 16 импульсов управл ни  транзистором и через распределитель 20 импульсов - к формирователю 21 импульсов управлени  тиристорами демодул тора, компаратор 22, входы которого соединены с генератором 11 эталонного напр жени  и да чиком 23 выходного напр жени  инвер тора, а выход - с формирователем 24 импульсов управлени  тиристором рекуперации , компаратор 25, входы которого соединены с датчиками 23 и 2 соответственно выходного напр жени  и напр жени  на выходных обмотках реактора 3, а выход - с распределителем 20 импульсов. Выпр мленное эталонное синусоидальное напр жение сравнивают с опорным напр жением Ug Участки, на которых мгновенные значени  эталонного напр жени  превьшают опор14 ное (участок I на фиг. 3), соответствуют подаче импульсов управлени  на тиристоры высокочастотного коммутатора 1 (ось фиг. 3). На остальных участках (участки II на ,фиг. 3) импульсы управлени  подаютс  на транзистор 2 (ocblJ g на фиг.З), На участках I формирователь 21 импульсов управлени  тиристорами 6 и 7 демодул тора 5 вырабатывает импульсы управлени  в моменты равенства выходного напр жени  инвертора напр жению на вторичных обмотках реактора 3. Выходное напр жение инвертора сравниваетс  с эталонным напр жением в компараторе 22. В момент их равенства формируетс  и подаетс  импульс управлени  на тиристор цепи рекуперации. Энерги , оставша с  в реакторе, к этому моменту рекуперируемс  в источник. На участках II происходит сравнение линейно нарастающего через первичную обмотку реактора 3 тока с эталонным синусоидальным током генератора 18 и вмоменты их равенства формируетс  запирающий импульс управлени  транзистором и отпирающий импульс управлени  тиристором 6 и 7. На этих участках в нормальном режиме работы в течение каждого периода высокой частоты от источника питани  потребл етс  только то количество энергии, которое необходимо нагрузке, и цепь рекуперации не используетс . На участках II по известному способу больша  часть энергии, потребленной от источника, возвращаетс  через цепь рекуперации обратно, что приводит к существенному ухудшению КПД преобразовател ). .Таким образом, на участках II в. работе не участвует цепь рекуперации , и энерги  не возвращаетс  в источник , уменьшено среднее значение тока через первичнзто обмотку и полупроводниковые ключи высокочастотного коммутатора. Кроме того, на участках I в магнитном поле реактора запасаетс  меньшее количество энергии за счет уменьшени  вли ни  этапа коммутации. Все это существенно повьшает КПД преобразовател .

М

.

IIIIHIIIIIIIIIII

1%

Claims (1)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ, содержащим четырехоб- . моточный реактор, первичная обмотка которого через параллельно соединенные тиристорный и транзисторный коммутаторы постоянного напряжения соединена с выходными зажимами источника постоянного напряжения, одна из вторичных обмоток через тиристор рекуперации соединена с выходными зажимами источника постоянного напряжения, а две другие вторичные обмотки через двуплечий тиристорный демодулятор напряжения высокой частоты соединены с нагрузкой, заключающийся в том, что формируют тактовые импульсы высокой частоты, распределяют их на два канала, формируют из импульсов каждого канала управляющие импульсы тиристоров коммутатора, формируют из тактовых импульсов высокой частоты импульсы управления транзистором коммутато ра, формируют низкочастотное эта лонное напряжение, выпрямляют его, формируют импульсы управления тиристорами демодулятора и подают их поочередно в течение каждого полупериода низкочастотного эталонного напряжения на один из тиристоров демодулятора, формируют импульсы управления тиристором рекуперации, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, формируют постоянное опорное напряжение, сравнивают его с выпрямленным низ кочастотным эталонным напряжением, блокируют импульсы управления транзистором коммутатораj когда выпрям- § ленное низкочастотное эталонное напряжение больше опорного, блокируют импульсы управления тиристорами коммутатора, когда выпрямлен- ное низкочастотное эталонное напряжение меньше опорного, измеряют напряжение вторичной обмотки реак'тора, сравнивают его с напряжением нагрузки и в моменты равенства формируют импульсы управления тиристорами демодулятора, измеряют напряжение нагрузки, сравнивают его с эталонным и в моменты их равенства формируют импульсы управления тиристором рекуперации, формируют эталонный ток, сравнивают его с кол лекторным током транзистора коммутатора и в моменты их равенства прекращают формирование импульсов уп равления транзистором коммутатора.