RU2079202C1 - Device for uninterrupted alternating current power supply using intermediate high-frequency conversion - Google Patents

Device for uninterrupted alternating current power supply using intermediate high-frequency conversion Download PDF

Info

Publication number
RU2079202C1
RU2079202C1 RU94026545A RU94026545A RU2079202C1 RU 2079202 C1 RU2079202 C1 RU 2079202C1 RU 94026545 A RU94026545 A RU 94026545A RU 94026545 A RU94026545 A RU 94026545A RU 2079202 C1 RU2079202 C1 RU 2079202C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
frequency
voltage
input
frequency inverter
Prior art date
Application number
RU94026545A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94026545A (en
Inventor
Бахтияр Газиевич Шамсиев
Николай Николаевич Патлых
Original Assignee
Бахтияр Газиевич Шамсиев
Николай Николаевич Патлых
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бахтияр Газиевич Шамсиев, Николай Николаевич Патлых filed Critical Бахтияр Газиевич Шамсиев
Priority to RU94026545A priority Critical patent/RU2079202C1/en
Publication of RU94026545A publication Critical patent/RU94026545A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2079202C1 publication Critical patent/RU2079202C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric engineering, power supply of radio electronic devices and computers. SUBSTANCE: device has charge rectifier, which output is connected to redundant power supply and high- frequency inverter which control input receives modulation voltage from control unit through commutator which provides supply of modulation voltage to either one or another diagonal of bridge of high-frequency inverter during one half-period of output voltage. Said modulation voltage may be shaped as pulse sequence. High- frequency inverter outputs amplified bipolar pulse sequence which is rectified by high-frequency rectifier and converted to single polarity pulse voltage by means of smoothing filter. Said pulse voltage is sent to input of low-frequency inverter which is controlled by control unit in order to get sine-shaped voltage of 220 V and 50 Hz at output of low-frequency inverter. EFFECT: increased dynamic range of stabilization, decreased weight and size. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры и ЭВМ, в частности в условиях пропадания сетевого напряжения. The invention relates to electrical engineering and can be used to power electronic equipment and computers, in particular in the event of a power failure.

Известны устройства преобразования переменного напряжения в переменное с промежуточным преобразованием в постоянный ток, которые могут быть использованы в качестве устройств питания радиоэлектронной аппаратуры (см. например, 1. Патент США N 5018068, кл. H 02 M 5/40, опубл. 1991 г.). Known devices for converting AC voltage to AC with intermediate conversion to DC, which can be used as power devices for electronic equipment (see, for example, 1. US Patent N 5018068, CL H 02 M 5/40, publ. 1991, )

Устройство содержит последовательно соединенные первый и второй преобразователи напряжения, генератор опорного напряжения, подключенный к входным клеммам устройства, включенный между генератором опорного напряжения и выходными клеммами датчик погрешности, с которым соединена цепь управления, соединенная также со вторым преобразователем. The device comprises series-connected first and second voltage converters, a reference voltage generator connected to the input terminals of the device, an error sensor connected between the reference voltage generator and output terminals, to which a control circuit is connected, also connected to the second converter.

На входные клеммы устройства поступает синусоидальное напряжение, подверженное различным искажениям, первый преобразователь формирует усиленное напряжение, имеющее синусоидальную огибающую, соответствующую входному напряжению. Второй преобразователь формирует стабилизированное напряжение, поступающее на выходные клеммы устройства. При этом генератор опорного напряжения формирует напряжение с идеальной формой синусоиды, синхронизированное по фазе и частоте с входным напряжением, датчик сигнал разницы по амплитуде, частоте и фазе между опорным напряжением и напряжением на выходных клеммах устройства, а цепь управления обеспечивает стабилизацию выходного напряжения и его соответствие по форме идеальной синусоиде. A sinusoidal voltage, subject to various distortions, is supplied to the input terminals of the device, the first converter generates an amplified voltage having a sinusoidal envelope corresponding to the input voltage. The second converter generates a stabilized voltage supplied to the output terminals of the device. In this case, the reference voltage generator generates a voltage with an ideal sinusoidal shape, synchronized in phase and frequency with the input voltage, a sensor signals the difference in amplitude, frequency and phase between the reference voltage and the voltage at the output terminals of the device, and the control circuit ensures stabilization of the output voltage and its correspondence in the form of a perfect sinusoid.

Данное устройство обеспечивает восстановление формы кривой выходного напряжения. Однако в нем не предусмотрена возможность резервирования питания в случаях его пропадания. This device provides the restoration of the shape of the curve of the output voltage. However, it does not provide for the possibility of redundant power supply in cases of power failure.

Известны устройства преобразования переменного тока в переменный с промежуточным преобразованием в постоянный, в которых предусмотрено резервирование в случаях пропадания питания с помощью заряжаемой и разряжаемой батареи (см. например, 2. Доморадский О.А. Жерненко А.С. Кратиров А.Д. Электропитание устройства связи. Учебник для вузов. М. Радио и связь, 1981 г. с. 245-246; 3. Патент США N 4905017, кл. H 02 M 5/44 опубл. 1992 г.), поэтому данные устройства могут быть использованы в качестве устройств бесперебойного питания переменным напряжением. Known devices for converting AC to AC with intermediate to DC conversion, in which redundancy is provided in cases of power failure with a rechargeable and discharged battery (see, for example, 2. Domoradsky O. A. Zhernenko A. S. Kratirov A. D. Power supply communication devices.Textbook for high schools.M. Radio and Communications, 1981, pp. 245-246; 3. US Patent N 4905017, CL H 02 M 5/44 publ. 1992), therefore, these devices can be used as uninterruptible power supply units with alternating voltage.

Устройство, описанное в [2] содержит зарядный выпрямитель, на выходе которого включена резервная аккумуляторная батарея и низкочастотный тиристорный инвертор с блоком управления. На данное устройство может подаваться сетевое напряжение как от основного источник электроснабжения, так и от дизель-генератора в случае пропадания напряжения основного источника электроснабжения. А в течение интервала времени, необходимого для запуска дизель-генератора (переходного режима) осуществляется подключение ко входу низкочастотного тиристорного инвертора резервной аккумуляторной батареи, в течение работы которой происходит преобразование ее постоянного напряжения в переменное напряжение с помощью низкочастотного инвертора. The device described in [2] contains a charging rectifier, the output of which includes a backup battery and a low-frequency thyristor inverter with a control unit. Mains voltage can be supplied to this device both from the main power supply source and from the diesel generator in case of loss of voltage of the main power supply source. And during the time interval required to start the diesel generator (transient mode), a backup battery is connected to the input of the low-frequency thyristor inverter, during which its DC voltage is converted to alternating voltage using a low-frequency inverter.

В данном устройстве, хотя и предусмотрено резервирование с помощью аккумуляторной батареи, требуется определенное время (около 0,3 с) переходного режима для переключения контактов контакторов, что приводит к отсутствию подачи напряжения питания в этом интервале. In this device, although backup with a battery is provided, a certain transitional time is required (about 0.3 s) for switching the contacts of the contactors, which leads to the absence of a supply voltage in this interval.

Кроме того, наличие в устройстве низкочастотных реактивных элементов приводит к увеличению его габаритов и массы, а наличие низкочастотных цепей коммутации не позволяет осуществлять стабилизацию выходного напряжения в широком диапазоне. In addition, the presence of low-frequency reactive elements in the device leads to an increase in its dimensions and mass, and the presence of low-frequency switching circuits does not allow stabilization of the output voltage in a wide range.

Устройство по патенту США N 4985819 [3] выбранное за прототип, содержит зарядный выпрямитель, преобразующий напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, и выполненный в виде тиристорного моста низкочастотный инвертор, и преобразующий напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока, подаваемое к нагрузке. Параллельно выходу напряжение постоянного тока зарядного выпрямителя включена батарея, последовательно с которой соединена катушка индуктивности, являющаяся низкочастотным фильтром, подавляющим пульсации зарядного тока, когда батарея заряжается выходным постоянным током зарядного выпрямителя, катушка индуктивности переходит в насыщение при протекании тока, величина которого больше определенной величины, когда батарея разряжена. На выходе высокочастотного выпрямителя и низкочастотного инвертора включены низкочастотные фильтры. The device according to US patent N 4985819 [3] selected for the prototype, contains a charging rectifier that converts AC voltage to DC voltage, and made in the form of a thyristor bridge low-frequency inverter, and converts DC voltage to AC voltage supplied to the load. In parallel with the output, the DC voltage of the charging rectifier includes a battery, in series with which an inductor is connected, which is a low-pass filter that suppresses ripple of the charging current, when the battery is charged with the output direct current of the charging rectifier, the inductor goes into saturation when a current flows which is greater than a certain value, when the battery is low. At the output of the high-frequency rectifier and low-frequency inverter, low-pass filters are included.

В устройстве имеется также блок управления, осуществляющий управление работой низкочастотного инвертора путем поочередной подачи в диагонали моста низкочастотного инвертора импульсов модулирующего напряжения в пределах от одной, то другой полуволн выходного напряжения. The device also has a control unit that controls the operation of the low-frequency inverter by alternately supplying pulses of modulating voltage in the diagonal of the bridge of the low-frequency inverter, ranging from one or the other half-waves of the output voltage.

При этом осуществляется изменение длительности импульсов модулирующего напряжения, что обеспечивает стабилизацию выходного напряжения низкочастотного инвертора. Однако из-за наличия на его выходе низкочастотного фильтра, обладающего значительной инерционностью, быстродействие устройства достаточно низкое. In this case, the pulse width of the modulating voltage is changed, which ensures stabilization of the output voltage of the low-frequency inverter. However, due to the presence of a low-pass filter with a significant inertia at its output, the speed of the device is quite low.

Использование в устройстве низкочастотных реактивных элементов обусловлено принципом, положенным в основу воздействия модулирующим напряжением от блока управления на инвертор, работающий на низкой частоте, что приводит к значительному увеличению его габаритов, и использование дросселя насыщения не позволяет осуществлять регулировку выходного напряжения при больших перепадах напряжения питания. The use of low-frequency reactive elements in the device is due to the principle underlying the modulating voltage from the control unit to the inverter operating at a low frequency, which leads to a significant increase in its dimensions, and the use of a saturation inductor does not allow adjustment of the output voltage at large voltage drops.

Задачей изобретения является обеспечение бесперебойного питания в широком диапазоне стабилизации выходного напряжения при одновременном снижении габаритов устройства. The objective of the invention is to provide uninterrupted power in a wide range of stabilization of the output voltage while reducing the size of the device.

Решение задачи обеспечивается в устройстве бесперебойного питания переменным напряжением радиоэлектронной аппаратуры с промежуточным преобразованием на повышенной частоте, содержащем зарядный выпрямитель, к выходу которого подключен резервный источник питания, высокочастотный выпрямитель с фильтром на его выходе, подключенным ко входу низкочастотного инвертора, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, отличающимся введением высокочастотного инвертора, вход которого с выходом зарядного выпрямителя, управляющий вход соединен с выходом зарядного выпрямителя, управляющий вход соединен со вторым выходом блока управления через коммутатор, а силовой выход подключен ко входу высокочастотного выпрямителя, при этом фильтр на выходе высокого частотного выпрямителя выполнен высокочастотным, управляющий выход низкочастотного инвертора подключен ко входу блока управления, а силовой выход низкочастотного инвертора является выходом устройства. В устройстве для дополнительного уменьшения габаритов зарядный выпрямитель содержит выпрямитель, вход которого является входом зарядного выпрямителя, выход которого подключен ко входу высокочастотного импульсного стабилизатора напряжения и тока, цепь обратной связи которого подключена к выходу зарядного выпрямителя. А высокочастотный импульсный стабилизатор зарядного выпрямителя может быть выполнен в виде понижающего стабилизатора, в базовую цепь регулирующего транзистора которого включена цепь обратной связи, а выход понижающего стабилизатора является выходом для подключения резервного источника питания. The solution to the problem is provided in an uninterruptible power supply unit with alternating voltage of electronic equipment with intermediate conversion at an increased frequency, containing a charging rectifier, the output of which is connected to a backup power source, a high-frequency rectifier with a filter at its output connected to the input of a low-frequency inverter, the control input of which is connected to the first the output of the control unit, characterized by the introduction of a high-frequency inverter, the input of which with the output of the charging rectifier, the control input is connected to the output of the charging rectifier, the control input is connected to the second output of the control unit through the switch, and the power output is connected to the input of the high-frequency rectifier, while the filter at the output of the high-frequency rectifier is made high-frequency, the control output of the low-frequency inverter is connected to the input of the control unit, and The power output of the low-frequency inverter is the output of the device. In a device for further dimensional reduction, the charging rectifier comprises a rectifier, the input of which is the input of the charging rectifier, the output of which is connected to the input of a high-frequency pulse voltage and current stabilizer, the feedback circuit of which is connected to the output of the charging rectifier. A high-frequency pulse stabilizer of the charging rectifier can be made in the form of a step-down stabilizer, a feedback circuit is included in the base circuit of the regulating transistor, and the output of the step-down stabilizer is an output for connecting a backup power source.

В предлагаемом устройстве модулирующее напряжение, формируемое блоком управления, представляет собой либо синусоидальное, либо квазисинусоидальное напряжение, являющееся аппроксимацией синусоиды напряжением ступенчатой формы. При этом осуществляется преобразование этого напряжения в последовательность импульсов, подаваемую на включенный на выходе зарядного выпрямителя высокочастотный инвертор, в то время как в прототипе модулирующее напряжение подается на низкочастотный инвертор. In the proposed device, the modulating voltage generated by the control unit is either a sinusoidal or quasi-sinusoidal voltage, which is an approximation of a sinusoidal voltage step. At the same time, this voltage is converted to a pulse train supplied to the high-frequency inverter switched on at the output of the charging rectifier, while in the prototype the modulating voltage is supplied to the low-frequency inverter.

В результате в предлагаемом устройстве обеспечивается формирование импульсного напряжения высокой частоты и последующее его выпрямление и фильтрация осуществляются на высокой частоте, что снижает габариты реактивных элементов трансформатора высокочастотного инвертора и сглаживающего высокочастотного фильтра. As a result, the proposed device provides the formation of a high-frequency pulse voltage and its subsequent rectification and filtering is carried out at a high frequency, which reduces the dimensions of the reactive elements of the high-frequency inverter transformer and the smoothing high-frequency filter.

При этом при введении в устройство высокочастотного инвертора и выполнении фильтра высокочастотным целесообразно и в зарядный выпрямитель включить высокочастотный импульсный стабилизатор. В этом случае в нем не используются низкочастотные реактивные элементы (дроссели) как в прототипе, что расширяет диапазон стабилизации выходного напряжения при одновременном снижении габаритов устройства. Moreover, when introducing a high-frequency inverter into the device and performing a high-frequency filter, it is advisable to include a high-frequency pulse stabilizer in the charging rectifier. In this case, it does not use low-frequency reactive elements (chokes) as in the prototype, which extends the stabilization range of the output voltage while reducing the dimensions of the device.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1, где показано также выполнение зарядного выпрямителя; на фиг.2 представлены временные диаграммы напряжений на блоках устройства, где показаны:
а синусоидальное напряжение сети частотой 50 Гц на входе устройства;
б напряжение на выходе зарядного выпрямителя;
в модулирующее напряжение на выходе блока управления;
г и д импульсные модулирующие напряжения, подаваемые на транзисторы диагоналей моста высокочастотного инвертора;
е двуполярная последовательность импульсов на вторичной обмотке высокочастотного силового трансформатора, являющегося нагрузкой высокочастотного инвертора;
ж двуполярная последовательность импульсов на выходе высокочастотного выпрямителя;
з напряжение на выходе высокочастотного сглаживающего фильтра;
и синусоидальное напряжение 220 В с частотой 50 Гц на выходе низкочастотного инвертора;
к импульсная последовательность на входе управления низкочастотного инвертора.
The structural diagram of the proposed device is shown in figure 1, which also shows the implementation of the charging rectifier; figure 2 presents the timing diagram of voltages on the blocks of the device, which shows:
and a sinusoidal network voltage of 50 Hz at the input of the device;
b voltage at the output of the charging rectifier;
into the modulating voltage at the output of the control unit;
d and d pulse modulating voltage supplied to the transistors of the diagonals of the bridge of the high-frequency inverter;
e bipolar pulse sequence on the secondary winding of a high-frequency power transformer, which is the load of a high-frequency inverter;
Well bipolar sequence of pulses at the output of a high-frequency rectifier;
h voltage at the output of the high-frequency smoothing filter;
and a sinusoidal voltage of 220 V with a frequency of 50 Hz at the output of a low-frequency inverter;
to the pulse sequence at the control input of the low-frequency inverter.

Согласно фиг. 1 устройство содержит зарядный выпрямитель 1, включающий выпрямитель 1.1, вход которого является входом зарядного выпрямителя, а выход подключен к силовому входу импульсного стабилизатора напряжения 1.2, к входу управления которого подключен выход цепи обратной связи 1.3, вход которой подключен к выходу зарядного выпрямителя которым является силовой выход импульсного питания 2, в качестве которого может быть использована, например, аккумуляторная батарея. Выход зарядного выпрямителя 1 подключен ко входу высокочастотного инвертора 3, к управляющему входу которого через коммутатор 4 подключен второй выход блока управления 5. Силовой выход высокочастотного инвертора 3 соединен со входом высокочастотного выпрямителя 6, на выходе которого включен высокочастотный фильтр 7, выход которого соединен со входом низкочастотного инвертора 8, к управляющему входу которого подключен первый выход блока управления 5, вход которого соединен с выходом низкочастотного инвертора 8. в соответствии с фиг.1 и 2 работа устройства осуществляется следующим образом. According to FIG. 1, the device contains a charging rectifier 1, including a rectifier 1.1, the input of which is the input of the charging rectifier, and the output is connected to the power input of a pulse voltage regulator 1.2, to the control input of which a feedback circuit output 1.3 is connected, the input of which is connected to the output of the charging rectifier which is a power pulse power output 2, which can be used, for example, a battery. The output of the charging rectifier 1 is connected to the input of the high-frequency inverter 3, to the control input of which, through the switch 4, the second output of the control unit 5 is connected. The power output of the high-frequency inverter 3 is connected to the input of the high-frequency rectifier 6, the output of which includes a high-pass filter 7, the output of which is connected to the input low-frequency inverter 8, to the control input of which is connected the first output of the control unit 5, the input of which is connected to the output of the low-frequency inverter 8. in accordance with figures 1 and 2 that the device is as follows.

На вход устройства (вход зарядного выпрямителя 1) поступает переменное напряжение сети 220 В, с частотой 50 Гц (фиг.2,а). В зарядном выпрямителе 1 осуществляется выпрямление, понижение и стабилизация этого напряжения (или величины тока потребления). На выходе зарядного выпрямителя 1 постоянно подключен резервный источник питания 2. Причем, в случае его выполнения в виде аккумуляторной батареи происходит ее постоянный подзаряд выходным напряжением зарядного выпрямителя 1. The input of the device (input of the charging rectifier 1) receives an alternating voltage of 220 V, with a frequency of 50 Hz (Fig. 2, a). In the charging rectifier 1 is the rectification, lowering and stabilization of this voltage (or current consumption value). At the output of the charging rectifier 1, a backup power source 2 is constantly connected. Moreover, in the case of its execution in the form of a battery, it is constantly recharged with the output voltage of the charging rectifier 1.

Следует отметить, что габариты устройства существенно уменьшаются в том случае, если зарядный выпрямитель 1 содержит собственно выпрямитель 1.1, соединенный с высокочастотным импульсным стабилизатором 1.2 (т.е. отсутствует низкочастотный сглаживающий фильтр), цепь обратной связи которого 1.3 подключена к выходу зарядного выпрямителя (выход импульсного стабилизатора 1.2). Тогда стабилизации выпрямленного напряжения осуществляется при высокой частоте работы импульсного стабилизатора 1.2, что приводит к снижению габаритов реактивных элементов и к снижению потерь мощности. При этом импульсный высокочастотный стабилизатор 1.2 может быть выполнен в виде понижающего стабилизатора, а разовые цепи регулирующего транзистора которого включена цепь обратной связи 1.3, а на выходе понижающего стабилизатора, являющемся выходом зарядного выпрямителя, включен резервный источник питания 2. It should be noted that the dimensions of the device are significantly reduced if the charging rectifier 1 contains the rectifier 1.1 proper, connected to a high-frequency pulse stabilizer 1.2 (i.e., there is no low-frequency smoothing filter), the feedback circuit of which 1.3 is connected to the output of the charging rectifier (output pulse stabilizer 1.2). Then stabilization of the rectified voltage is carried out at a high frequency of operation of the pulse stabilizer 1.2, which leads to a decrease in the dimensions of the reactive elements and to a reduction in power losses. In this case, a pulsed high-frequency stabilizer 1.2 can be made in the form of a step-down stabilizer, and the single-ended circuits of the regulating transistor of which a feedback circuit 1.3 is connected, and a backup power supply 2 is turned on at the output of the step-down stabilizer, which is the output of the charging rectifier.

Это обеспечивает более полное использование энергии источника переменного тока и повышение коэффициента мощности. Далее с выхода зарядного выпрямителя 1 постоянное напряжение поступает на вход высокочастотного инвертора 3, на управляющий вход которого поступает модулирующее напряжение от блока управления 5. Блок управления 5 может быть выполнен также, как и в прототипе. В этом случае на его выходе формируется модулирующее напряжение в виде последовательности импульсов, длительности которых определяются мгновенными значениями синусоидального напряжения частотой 50 Гц (фиг.2,в). This provides a more complete use of the energy of the AC source and an increase in power factor. Further, from the output of the charging rectifier 1, a constant voltage is supplied to the input of the high-frequency inverter 3, to the control input of which the modulating voltage is supplied from the control unit 5. The control unit 5 can be performed in the same way as in the prototype. In this case, a modulating voltage is generated at its output in the form of a sequence of pulses, the duration of which is determined by the instantaneous values of the sinusoidal voltage with a frequency of 50 Hz (Fig. 2, c).

Блок управления 5 может содержать также в качестве источника опорного напряжения синтезатор частот, формирующий ступенчатое напряжение, аппроксимирующее синусоидальное напряжение. The control unit 5 may also contain a frequency synthesizer as a reference voltage source, generating a step voltage approximating a sinusoidal voltage.

Модулирующее напряжение со второго выхода блока управления 5 и в том, и в другом случаях подается на управляющий вход высокочастотного инвертора 3 через коммутатор 4, обеспечивающий подачу импульсов модулирующего напряжения поочередно в пределах одного полупериода выходного напряжения то на одни, то на другие транзисторы в диагоналях моста высокочастотного инвертора 3 (фиг. 2,г, 2,д). The modulating voltage from the second output of the control unit 5 in both cases is fed to the control input of the high-frequency inverter 3 through the switch 4, which provides the supply of pulses of the modulating voltage alternately within one half-cycle of the output voltage to one or the other transistors in the diagonals of the bridge high-frequency inverter 3 (Fig. 2, g, 2, d).

Нагрузкой высокочастотного инвертора 3 является высокочастотный силовой трансформатор, на вторичной обмотке которого формируется двуполярная последовательность импульсов (фиг.2,е), которая выпрямляется высокочастотным выпрямителем высокочастотным выпрямителем 6 (фиг.2,ж) и с помощью сглаживающего высокочастотного фильтра 7 преобразуется в однополярное пульсирующее напряжение (фиг. 2,з), подаваемое на вход низкочастотного инвертора 8, коммутация транзисторов которого производится сигналами с блока управления 5, обеспечивая получение на выходе низкочастотного инвертора 8 слабоискаженного синусоидального напряжения 220 В с частотой 50 Гц (фиг. 2,и). Следует отметить, что блоком управления 5 осуществляется также стабилизация выходного напряжения низкочастотного инвертора 6 с помощью цепи обратной связи с выхода низкочастотного инвертора 8 на вход блока управления 5 за счет изменения длительности импульсов, подаваемых от блока управления 5 на управляющий выход высокочастотного инвертора 3 (фиг. 2, к). В то время как в прототипе осуществляется изменение длительности импульсов, подаваемых от блока управления на низкочастотный инвертор, что ухудшает быстродействие блока управления из-за наличия на выходе низкочастотного инвертора низкочастотного фильтра, обладающего значительной инерционностью. The load of the high-frequency inverter 3 is a high-frequency power transformer, on the secondary winding of which a bipolar pulse sequence is formed (Fig. 2, e), which is rectified by a high-frequency rectifier by a high-frequency rectifier 6 (Fig. 2, g) and is converted into a unipolar pulsating filter 7 using a smoothing high-frequency filter 7 the voltage (Fig. 2, h) supplied to the input of the low-frequency inverter 8, the switching of the transistors of which is carried out by signals from the control unit 5, providing the output of the low-frequency inverter 8 weakly distorted sinusoidal voltage of 220 V with a frequency of 50 Hz (Fig. 2, and). It should be noted that the control unit 5 also stabilizes the output voltage of the low-frequency inverter 6 using the feedback circuit from the output of the low-frequency inverter 8 to the input of the control unit 5 by changing the duration of the pulses supplied from the control unit 5 to the control output of the high-frequency inverter 3 (Fig. 2, k). While in the prototype, the duration of the pulses supplied from the control unit to the low-frequency inverter is changed, which affects the performance of the control unit due to the presence of a low-pass filter with a significant inertia at the output of the low-frequency inverter.

Рассмотрим реализацию блоков предлагаемого устройства. Consider the implementation of the blocks of the proposed device.

Используемый в зарядном выпрямителе 1 импульсный высокочастотный стабилизатор 1.2 может быть выполнен по схеме стабилизатора с ШИМ, например, (см. Справочник "источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры" под ред. Г.С. Найвельта, М. "Радио и связь", 1905 г. с. 343, рис.6.29). The pulsed high-frequency stabilizer 1.2 used in the charging rectifier 1 can be made according to the stabilizer circuit with a PWM, for example, (see the Handbook "Power Supplies of Radio-Electronic Equipment" edited by G.S. Nivevelt, M. "Radio and Communication", 1905 p. 343, fig. 6.29).

Блок управления 5 в случае формирования в нем модулирующего напряжения в виде ступенчатого напряжения, аппроксимирующего синусоидальное напряжение, может быть выполнен, например (см. Зельдин.Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. Л. Энергоатомиздат, 1986 г. с.222, рис.11-14). Высокочастотный инвертор 3 также, как и низкочастотный 8, представляют собой мостовые транзисторные инверторы, выполненные по схеме (см. В.С. Моин. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М. Энергоиздат, 1986 г. с.82, рис.3.1а). Коммутатор 4 выполнен по схеме (см. Справочник "Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры", под ред. Г.С. Найвельта, М. Радио и связь, 1985 г. с.500, рис.9.19). The control unit 5 in the case of the formation of a modulating voltage in it in the form of a step voltage approximating a sinusoidal voltage can be performed, for example (see Zeldin.E. A. Digital integrated circuits in information-measuring equipment. L. Energoatomizdat, 1986 p. .222, fig. 11-14). High-frequency inverter 3 as well as low-frequency inverter 8 are bridge transistor inverters made according to the scheme (see V.S. Moin. Stabilized transistor converters. M. Energoizdat, 1986, p. 82, Fig. 3.1a). Switch 4 is made according to the scheme (see the Handbook "Power Sources of Radioelectronic Equipment", edited by G.S. Nivevelt, M. Radio and Communications, 1985, p.500, Fig. 9.19).

Claims (3)

1. Устройство бесперебойного питания переменным напряжением радиоэлектронной аппаратуры с промежуточным преобразованием на повышенной частоте, содержащее зарядный выпрямитель, к выходу которого подключен резервный источник питания, высокочастотный выпрямитель с фильтром на его выходе, подключенным к входу низкочастотного инвертора, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, формирующим импульсы управления низкочастотным инвертором, отличающееся тем, что в него введен высокочастотный инвертор, вход которого соединен с выходом зарядного выпрямителя, а блок управления снабжен вторым выходом, формирующим импульсы управления высокочастотным инвертором, выход которого соединен с управляющим входом высокочастотного инвертора через коммутатор, а силовой выход высокочастотного инвертора соединен с входом высокочастотного выпрямителя, при этом фильтр, включенный на выходе высокочастотного выпрямителя, выполнен высокочастотным, управляющий выход низкочастотного инвертора подключен к входу блока управления, а силовой выход низкочастотного инвертора является выходом устройства для подключения нагрузки. 1. An uninterruptible power supply unit with alternating voltage of electronic equipment with intermediate conversion at an increased frequency, containing a charging rectifier, the output of which is connected to a backup power source, a high-frequency rectifier with a filter at its output connected to the input of a low-frequency inverter, the control input of which is connected to the first output of the unit control, forming the control pulses of the low-frequency inverter, characterized in that it introduced a high-frequency inverter, the input of which ohm is connected to the output of the charging rectifier, and the control unit is equipped with a second output that generates control pulses of the high-frequency inverter, the output of which is connected to the control input of the high-frequency inverter through the switch, and the power output of the high-frequency inverter is connected to the input of the high-frequency rectifier, while the filter included in the output of the high-frequency rectifier, made high-frequency, the control output of the low-frequency inverter is connected to the input of the control unit, and the power output of the low-frequency the inverter is the output of the device for connecting the load. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зарядный выпрямитель содержит выпрямитель, вход которого является входом зарядного выпрямителя, а выход подключен к входу высокочастотного импульсного стабилизатора напряжения и тока, цепь обратной связи которого подключена к его выходу, являющемуся выходом зарядного выпрямителя. 2. The device according to claim 1, characterized in that the charging rectifier comprises a rectifier, the input of which is the input of the charging rectifier, and the output is connected to the input of a high-frequency pulse voltage and current stabilizer, the feedback circuit of which is connected to its output, which is the output of the charging rectifier. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что высокочастотный импульсный стабилизатор выполнен в виде понижающего стабилизатора, в базовую цепь регулирующего транзистора которого включена цепь обратной связи, а выход понижающего стабилизатора является выходом для подключения резервного источника питания. 3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the high-frequency switching stabilizer is made in the form of a step-down stabilizer, a feedback circuit is included in the base circuit of the control transistor, and the output of the step-down stabilizer is an output for connecting a backup power source.
RU94026545A 1994-07-18 1994-07-18 Device for uninterrupted alternating current power supply using intermediate high-frequency conversion RU2079202C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94026545A RU2079202C1 (en) 1994-07-18 1994-07-18 Device for uninterrupted alternating current power supply using intermediate high-frequency conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94026545A RU2079202C1 (en) 1994-07-18 1994-07-18 Device for uninterrupted alternating current power supply using intermediate high-frequency conversion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94026545A RU94026545A (en) 1996-08-10
RU2079202C1 true RU2079202C1 (en) 1997-05-10

Family

ID=20158483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94026545A RU2079202C1 (en) 1994-07-18 1994-07-18 Device for uninterrupted alternating current power supply using intermediate high-frequency conversion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2079202C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517207C2 (en) * 2012-07-23 2014-05-27 Сайбер Пауэр Системз Инк. Method for output signals control of uninterrupted power supply system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 5018058, кл. Н 02 М 5/45, 1994. 2. Патент США № 4905817, кл. Н 02 М 5/44, 1991. 3. Патент США N 4985819, кл. Н 02 М 5/44, 1992. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517207C2 (en) * 2012-07-23 2014-05-27 Сайбер Пауэр Системз Инк. Method for output signals control of uninterrupted power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
RU94026545A (en) 1996-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2314782C (en) Multi-mode power converters incorporating balancer circuits and methods of operation thereof
JPH02266868A (en) Power source device control method
JP2007124732A (en) Power converter
US20230074022A1 (en) Power converter topologies with power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime
US4253139A (en) Power conversion and regulation system
JP3200283B2 (en) Inverter control method and inverter control device
JPH07337036A (en) Ac power converter
JP2000152632A (en) Switching power converter having hold-up time and having reduced higher harmonics
EP0012648B1 (en) Single-pole commutation circuit
RU2079202C1 (en) Device for uninterrupted alternating current power supply using intermediate high-frequency conversion
US20230071003A1 (en) Power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime
US20230076369A1 (en) Unidirectional power converters with power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime
JP3082849B2 (en) Uninterruptible power system
JP3541887B2 (en) Power converter
RU2187873C1 (en) Reactive power corrector
JPH07108092B2 (en) AC power supply
RU2124263C1 (en) Valve-type converter
RU2187872C1 (en) Hybrid passive power corrector and its control process
RU2117377C1 (en) Fully compensated valve-type inverter and its control method
EP3683943B1 (en) Power converter
JPH066976A (en) Power converter and uninterruptible power supply
RU2004055C1 (en) Direct/alternate voltage converter
JP2005278304A (en) Power supply apparatus
JPH0747963Y2 (en) Standby uninterruptible power supply
SU729782A1 (en) Multi-phase voltage-to- controllable voltage converter