RU135205U1 - Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения - Google Patents
Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU135205U1 RU135205U1 RU2013127604/08U RU2013127604U RU135205U1 RU 135205 U1 RU135205 U1 RU 135205U1 RU 2013127604/08 U RU2013127604/08 U RU 2013127604/08U RU 2013127604 U RU2013127604 U RU 2013127604U RU 135205 U1 RU135205 U1 RU 135205U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inverter
- component
- output voltage
- output
- reducing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения, содержащий силовую часть и цепь обратной связи с сумматором, к выходу инвертора через резистор подключен неинвертирующим входом прецизионный операционный усилитель, в цепь обратной связи усилителя подключен конденсатор, при этом выход прецизионного операционного усилителя через инвертирующий усилитель подключен к сумматору, введенному в цепь обратной связи инвертора.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, в частности к RC-фильтрам и предназначено для использования в системах электроснабжения летательных аппаратов (как к системам постоянного тока, так и переменного), обладающих высокими требованиями к нормам качества электроэнергии на выводах приемников.
Одной из характеристик переменного тока, которую должны обеспечивать первичная и вторичная системы электроснабжения, является постоянная составляющая выходного напряжения. В соответствии с ГОСТ Р 54073-2010 допустимое значение этой характеристики должно находиться в пределах от 0,1 до -0,1 В [1].
Известно применение конденсаторов в качестве устройства для устранения постоянной составляющей напряжения. В однофазном мостовом транзисторном инверторе (патент РФ №2216093 от 2003 г) в диагональ переменного тока транзисторного моста последовательно с первичной обмоткой трансформатора включен конденсатор.
Недостатком технического решения является то, что наличие конденсатора вызывает резонанс напряжений в последовательной LC-цепи. Для исключения перенапряжения, вызванного резонансом, трансформатор снабжается дополнительной обмоткой, включенной в первичную обмотку. Но технически трудно обеспечить идеальную магнитную связь между этими обмотками, в связи с чем невозможно полностью устранить перенапряжение.
Известен однофазный мостовой транзисторный инвертор (патент РФ №2279754 от 2006 г, классификация по МПК H02M 7/5387), в котором также для устранения постоянной составляющей используется конденсатор.
Недостатком технического решения является резонанс напряжений в LC-цепи. И даже при достижении технического результата, а именно защиты от резонансных перенапряжений в цепи, содержащей конденсатор, уровень постоянной составляющей тока не известен.
Поэтому задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении качества выходного напряжения инвертора за счет уменьшения уровня постоянной составляющей выходного напряжения до значения 0,1÷-0,1 В.
Для решения этой задачи применено устройство из операционного усилителя, к неинвертирующему входу которого подключен резистор, а в цепь обратной связи введен конденсатор.
Техническим результатом является уменьшение постоянной составляющей выходного напряжения инвертора до минимального уровня, соответствующего требованиям ГОСТ Р 54073-2010.
Заявленный технический результат достигается тем, что инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения содержит силовую часть и цепь обратной связи с сумматором, к выходу инвертора через резистор подключен неинвертирующим входом прецизионный операционный усилитель, в цепь обратной связи усилителя подключен конденсатор, при этом выход прецизионного операционного усилителя через инвертирующий усилитель подключен к сумматору, введенному в цепь обратной связи инвертора.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения, на фиг.2 - схема инвертора с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения, а на фиг.3 - график составляющей напряжения постоянного тока.
Устройство для устранения постоянной составляющей выходного напряжения содержит прецизионный операционный усилитель 1, к неинвертирующему входу которого подключен резистор 2. В цепь обратной связи усилителя вводится конденсатор 3. Выводами 4 и 5 устройство подключается к инвертору.
Устройство работает следующим образом. Синусоидальное напряжение, содержащее постоянную составляющую Δy, с выхода силовой части 10 инвертора 6 поступает на вывод 4 устройства, которое представляет собой фильтр нижних частот (интегратор) с передаточной функцией W равной 1/TS (фиг.2). Граница полосы пропускания фильтра (частота среза) намного ниже частоты выходного напряжения инвертора и определяется номиналами резистора 2 и конденсатора 3:
ωcp=1/T=1/RC,
где T - постоянная времени фильтра (ω→0).
Таким образом через устройство проходит только постоянная составляющая Δy. Операционный усилитель 1 обеспечивает прецизионное интегрирование инвертированного сигнала Δy (напряжение смещения данного усилителя составляет 0,1 В). На выходе интегратора величина постоянной составляющей возрастает по модулю и равняется: -Δy∗t/RC. Благодаря обратной связи она практически не зависит от коэффициента усиления операционного усилителя.
С инвертирующего усилителя 7 постоянная составляющая напряжения уже с положительным знаком поступает на сумматор 8, где складывается с сигналом обратной связи инвертора, равным ΔyWос (Wос - передаточная функция обратной связи). После чего сигнал их суммы Δz вычитается на сумматоре 9 из сигнала Δx (Δx - постоянная составляющая напряжения на входе силовой части преобразователя).
Как было указано выше Δz=ΔyWос+Δy/TS, где Δy/TS - постоянная составляющая на выходе устройства, которая после интегрирования по величине может приближаться к сигналу Δx. В результате постоянная составляющая напряжения на выходе инвертора Δy, равная (Δx-Δz)Wпр, будет стремиться к нулю (фиг.3). Здесь Wпр - передаточная функция силовой части преобразователя. При этом время, за которое постоянная составляющая достигнет необходимого значения составляет примерно 3T (T - постоянная времени фильтра).
Работоспособность устройства можно доказать и другим способом. Выведем формулу для постоянной составляющей напряжения через передаточную функцию всего объекта, т.е. инвертора с подключенным к нему устройством (фиг.2). Выше было указано, что составляющая напряжения на выходе преобразователя Δy определяется выражением:
Δy=(Δx-Δz)Wпр
Но в свою очередь сигнал Δz равен:
Δz=Δy (Wос+1/TS)
Поэтому получаем, что:
Δy=(Δx-ΔyWос-Δy/TS)Wпр
Полностью расчет для удобства приводиться не будет. Окончательно имеем:
Δy=ΔxWпрTS/(TS+WпрWосTS+1),
где: WпрTS/(TS+WпрWосTS+1) - передаточная функция объекта.
Произведя замену S на jω со и учитывая, что ω стремиться к нулю (так как устройство представляет собой фильтр нижних частот с очень низкой частотой среза), можно сделать вывод, что Δy также стремится к нулю (фиг.3).
Использование предлагаемого технического решения позволяет, в отличии от известных устройств, значительно уменьшить уровень постоянной составляющей выходного напряжения инвертора без особого усложнения конструкции. Для трансформаторных инверторов это особенно актуально, так как в них возникает проблема резонанса напряжений при введении известных устройств, в частности конденсаторов.
Claims (1)
- Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения, содержащий силовую часть и цепь обратной связи с сумматором, к выходу инвертора через резистор подключен неинвертирующим входом прецизионный операционный усилитель, в цепь обратной связи усилителя подключен конденсатор, при этом выход прецизионного операционного усилителя через инвертирующий усилитель подключен к сумматору, введенному в цепь обратной связи инвертора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127604/08U RU135205U1 (ru) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127604/08U RU135205U1 (ru) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU135205U1 true RU135205U1 (ru) | 2013-11-27 |
Family
ID=49625640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013127604/08U RU135205U1 (ru) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU135205U1 (ru) |
-
2013
- 2013-06-18 RU RU2013127604/08U patent/RU135205U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101287166B1 (ko) | 리플 조정기의 제어 회로 및 방법 | |
US10075129B2 (en) | Apparatus for monitoring leakage current of transformer-less photovoltaic inverter | |
US10498255B2 (en) | Multi-level inverter and method for providing multi-level output voltage by utilizing the multi-level inverter | |
US8649193B2 (en) | Leakage current reducing apparatus | |
EP3065276B1 (en) | Active filter and communication system | |
US9843266B2 (en) | Method for damping resonant component of common-mode current of multi-phase power converter | |
CN107342590B (zh) | 变换器系统的阻尼装置和阻尼方法 | |
CN110912150B (zh) | 一种基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法 | |
KR101547909B1 (ko) | 전원회로 | |
CN109683107B (zh) | 开关电源的emi指标调测方法 | |
RU135205U1 (ru) | Инвертор с устройством для уменьшения постоянной составляющей выходного напряжения | |
RU2013137299A (ru) | Статический преобразователь | |
US9431916B2 (en) | Power supply bus circuit | |
WO2016169281A1 (zh) | 辅助变流器和车辆 | |
RU2498475C2 (ru) | Способ управления устройством компенсации реактивной мощности в питающей сети | |
Yu et al. | Design of LCL-Filter Based Three-level Active Power Filter | |
RU99667U1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
MD841Z (ru) | Преобразователь напряжения постоянного тока в напряжение постоянного тока | |
CN113328617B (zh) | 一种有源共模电磁干扰滤波器、电源管理装置及滤波方法 | |
CN210431250U (zh) | 一种ac-dc电源模块 | |
RU145566U1 (ru) | Стабилизирующий преобразователь переменного трёхфазного напряжения в постоянное | |
EP2871758A1 (en) | A circuit for a PFC circuit | |
Busarello et al. | Analysis of a derivative hybrid power filter in distorted voltage grid | |
RU2543075C2 (ru) | Способ снижения влияния высших гармоник на электрооборудование | |
RU2641097C1 (ru) | Способ уменьшения высших гармонических составляющих напряжения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200619 |