RU57989U1 - AC VOLTAGE REGULATOR (OPTIONS) - Google Patents
AC VOLTAGE REGULATOR (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU57989U1 RU57989U1 RU2006119855/22U RU2006119855U RU57989U1 RU 57989 U1 RU57989 U1 RU 57989U1 RU 2006119855/22 U RU2006119855/22 U RU 2006119855/22U RU 2006119855 U RU2006119855 U RU 2006119855U RU 57989 U1 RU57989 U1 RU 57989U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- keys
- controlled phase
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения, в частности, в точных, быстродействующих стабилизаторах переменного напряжения. Регулятор переменного напряжения, вариант 1, содержит входной и выходной выводы, общую точку, ключи, управляемый фазовращатель, второй управляемый фазовращатель, сигнальный вход которого через инвертор соединен с сигнальным входом первого фазовращателя, сигнальный вход которого через элемент задержки π/2 соединен с выходом задающего генератора, первый, второй, третий и четвертый ключи, соединены по схеме моста, одной диагональю включенного к выходам перемножителя, а второй диагональю включенного между входным и выходным выводами регулятора, первый вход перемножителя соединен с входным выводом регулятора, а второй вход перемножителя подключен к выходу задающего генератора, входы управления первого и второго ключей, а также входы управления третьего и четвертого ключей попарно объединены и подключены к выходам первого и второго управляемых фазовращателей, соответственно, входы управления которых объединены и являются входом управления регулятора. Регулятор переменного напряжения, вариант 2, содержит входные и выходные выводы, один вход и один выход из которых являются общими, трансформатор, ключи, управляемый фазовращатель, задающий генератор, второй управляемый фазовращатель, сигнальный вход которого подключен к третьему выходу задающего генератора второй выход которого соединен с сигнальным входом первого управляемого фазовращателя, а его первый выход подключен ко входам управления первого и второго ключей, и через инвертор к входам управления третьего и четвертого ключей, при этом первый, второй, третий и четвертый ключи соединены по схеме моста, одной диагональю включенного между входными выводами, а другой диагональю подключенного к выводам первичной обмотки трансформатора, выводы вторичной обмотки которого соединены с одной диагональю второго моста, состоящего из пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, другой диагональю включенного между соответствующими входным и выходным выводами регулятора, входы управления пятого и шестого ключей объединены и соединены с выходом первого управляемого фазовращателя, входы управления седьмого и восьмого ключей объединены и соединены с выходом второго управляемого фазовращателя, входы управления управляемых фазовращателей объединены и подключены к входу управления регулятора.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to regulate voltage, in particular, in accurate, high-speed AC voltage stabilizers. The AC voltage regulator, option 1, contains input and output terminals, a common point, keys, a controlled phase shifter, a second controlled phase shifter, the signal input of which is connected through an inverter to the signal input of the first phase shifter, whose signal input is connected via a delay element π / 2 to the output of the master generator, the first, second, third and fourth keys are connected according to the bridge circuit, one diagonal connected to the outputs of the multiplier, and the second diagonal connected between the input and output terminals of the controller ora, the first input of the multiplier is connected to the input terminal of the controller, and the second input of the multiplier is connected to the output of the master oscillator, the control inputs of the first and second keys, as well as the control inputs of the third and fourth keys are paired and connected to the outputs of the first and second controlled phase shifters, respectively, the control inputs of which are combined and are the control input of the regulator. The AC voltage regulator, option 2, contains input and output terminals, one input and one output of which are common, a transformer, keys, a controlled phase shifter, a master oscillator, a second controlled phase shifter, whose signal input is connected to the third output of the master oscillator, the second output of which is connected with the signal input of the first controlled phase shifter, and its first output is connected to the control inputs of the first and second keys, and through the inverter to the control inputs of the third and fourth keys, etc. and this first, second, third and fourth keys are connected according to the bridge circuit, one diagonal connected between the input terminals, and the other diagonal connected to the terminals of the primary winding of the transformer, the secondary windings of which are connected to one diagonal of the second bridge, consisting of the fifth, sixth, seventh and the eighth key, another diagonal included between the corresponding input and output terminals of the controller, the control inputs of the fifth and sixth keys are combined and connected to the output of the first controlled phase rotation Atelier, the control inputs of the seventh and eighth keys are combined and connected to the output of the second controlled phase shifter, the control inputs of the controlled phase shifters are combined and connected to the control input of the regulator.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения, в частности, в точных, быстродействующих стабилизаторах переменного напряжения.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to regulate voltage, in particular, in accurate, high-speed AC voltage stabilizers.
Известно устройство для регулирования переменного напряжения включающее входной и выходной выводы, общую точку, первый трансформатор, имеющий основную обмотку, подключенную между входным выводом устройства и общей точкой и секционированную обмотку, отпайки которой подключены к соответствующим входам управляемого коммутатора, второй трансформатор, вторичная обмотка которого включена между входным и выходным выводами устройства, управляемый фазовращатель, через который первичная обмотка второго трансформатора подключена к выходу управляемого коммутатора, посредством первого входа фазовращателя, и к общей точке, посредством второго входа фазовращателя, первый трансформатор выполнен повышающим напряжение не менее чем в 2 раза величины диапазона регулирования напряжения, а второй трансформаторы выполнен понижающим напряжение соответственно (см. RU 2245600, С1, МПК Н 02 М 5/12, опубл. 27.01.2005 г., бюлл. №3). Известное устройство позволяет осуществлять ступенчатое регулирование переменного напряжения с шагом, определяемым напряжением между отпайками обмотки первого трансформатора. Причем как повышение требуемой точности регулирования, так и расширение диапазона регулирования требуют увеличения количества отпаек и, соответствующих, ключей коммутатора.A device for regulating AC voltage including input and output terminals, a common point, a first transformer having a main winding connected between the input terminal of the device and a common point and a sectioned winding whose soldering is connected to the corresponding inputs of a managed switch, a second transformer, the secondary winding of which is turned on between the input and output terminals of the device, a controlled phase shifter, through which the primary winding of the second transformer is connected to the output the inventive switch, through the first input of the phase shifter, and to the common point, through the second input of the phase shifter, the first transformer is made to increase the voltage by at least 2 times the magnitude of the voltage regulation range, and the second transformers are made to reduce the voltage, respectively (see RU 2245600, C1, IPC H 02 M 5/12, publ. 01/27/2005, bull. No. 3). The known device allows for stepwise regulation of alternating voltage with a step determined by the voltage between the tap of the winding of the first transformer. Moreover, both increasing the required regulation accuracy and expanding the regulation range require an increase in the number of solders and, correspondingly, switch keys.
Недостатком известного устройства является наличие жесткой зависимости между требованиями к точности и диапазону регулирования и массогабаритными параметрами регулятора.A disadvantage of the known device is the presence of a rigid relationship between the requirements for accuracy and the range of regulation and weight and size parameters of the controller.
Задачей изобретения является уменьшение зависимости между требованиями к точности и диапазону регулирования и массогабаритными показателями.The objective of the invention is to reduce the relationship between the requirements for accuracy and the range of regulation and overall dimensions.
Техническим результатом является обеспечение повышения точности регулирования без увеличения количества секций обмотки трансформатора и соответствующих им ключей регулятора переменного напряжения.The technical result is to provide increased accuracy of regulation without increasing the number of sections of the transformer winding and the corresponding keys of the AC voltage regulator.
Указанный результат достигается тем, что в регулятор переменного напряжения, вариант 1, содержащий входной и выходной выводы, общую точку, ключи, управляемый фазовращатель, введены второй управляемый фазовращатель, сигнальный вход которого This result is achieved by the fact that in the AC voltage regulator, option 1, containing input and output terminals, a common point, keys, a controlled phase shifter, a second controlled phase shifter is introduced, the signal input of which
через инвертор соединен с сигнальным входом первого фазовращателя, сигнальный вход которого через элемент задержки π/2 соединен с выходом задающего генератора, первый, второй, третий и четвертый ключи, соединены по схеме моста, одной диагональю включенного к выходам перемножителя, а второй диагональю включенного между входным и выходным выводами регулятора, первый вход перемножителя соединен с входным выводом регулятора, а второй вход перемножителя подключен к выходу задающего генератора, входы управления первого и второго ключей, а также входы управления третьего и четвертого ключей попарно объединены и подключены к выходам первого и второго управляемых фазовращателей, соответственно, входы управления которых объединены и являются входом управления регулятора.through the inverter is connected to the signal input of the first phase shifter, the signal input of which through the delay element π / 2 is connected to the output of the master oscillator, the first, second, third and fourth keys are connected according to the bridge circuit, one diagonal connected to the outputs of the multiplier, and the second diagonal connected between input and output terminals of the controller, the first input of the multiplier is connected to the input output of the controller, and the second input of the multiplier is connected to the output of the master oscillator, the control inputs of the first and second keys, and that the inputs of the third and fourth control keys are pairwise combined and connected to the outputs of the first and second controllable phase shifters, respectively, which control inputs are combined and the control input of the regulator.
Кроме того, управляемые фазовращатели выполнены с взаимнообратными характеристиками управления фазой выходного сигнала.In addition, the controlled phase shifters are made with mutually inverse characteristics of the phase control of the output signal.
Известно устройство для регулирования переменного напряжения включающее входной и выходной выводы, общую точку, первый трансформатор, имеющий основную обмотку, подключенную между входным выводом устройства и общей точкой и секционированную обмотку, отпайки которой подключены к соответствующим входам управляемого коммутатора, второй трансформатор, вторичная обмотка которого включена между входным и выходным выводами устройства, управляемый фазовращатель, через который первичная обмотка второго трансформатора подключена к выходу управляемого коммутатора, посредством первого входа фазовращателя, и к общей точке, посредством второго входа фазовращателя, первый трансформатор выполнен повышающим напряжение не менее чем в 2 раза величины диапазона регулирования напряжения, а второй трансформаторы выполнен понижающим напряжение соответственно (см. RU 2245600, С1, МПК Н 02 М 5/12, опубл. 27.01.2005 г., бюлл. №3). Известное устройство позволяет осуществлять осуществлять ступенчатое регулирование переменного напряжения с шагом, определяемым напряжением между отпайками первого трансформатора. Причем как повышение требуемой точности регулирования, так и расширение диапазона регулирования требуют увеличения количества отпаек и, соответственно, ключей коммутатора.A device for regulating AC voltage including input and output terminals, a common point, a first transformer having a main winding connected between the input terminal of the device and a common point and a sectioned winding whose soldering is connected to the corresponding inputs of a managed switch, a second transformer, the secondary winding of which is turned on between the input and output terminals of the device, a controlled phase shifter, through which the primary winding of the second transformer is connected to the output the inventive switch, through the first input of the phase shifter, and to the common point, through the second input of the phase shifter, the first transformer is made to increase the voltage by at least 2 times the magnitude of the voltage regulation range, and the second transformers are made to reduce the voltage, respectively (see RU 2245600, C1, IPC H 02 M 5/12, publ. 01/27/2005, bull. No. 3). The known device allows for the implementation of step-by-step regulation of an alternating voltage with a step determined by the voltage between the solders of the first transformer. Moreover, both increasing the required regulation accuracy and expanding the regulation range require an increase in the number of solders and, accordingly, switch keys.
Недостатком известного устройства является наличие жесткой зависимости между требованиями к точности и диапазону регулирования и массогабаритными параметрами регулятора.A disadvantage of the known device is the presence of a rigid relationship between the requirements for accuracy and the range of regulation and weight and size parameters of the controller.
Задачей изобретения является уменьшение зависимости между требованиями к точности и диапазону регулирования и массогабаритными показателями.The objective of the invention is to reduce the relationship between the requirements for accuracy and the range of regulation and overall dimensions.
Техническим результатом является обеспечение повышения точности регулирования без увеличения количества секций обмотки трансформатора и соответствующих им ключей регулятора переменного напряжения.The technical result is to provide increased accuracy of regulation without increasing the number of sections of the transformer winding and the corresponding keys of the AC voltage regulator.
Указанный результат достигается тем, что в регулятор переменного напряжения, вариант 2, содержащий входные и выходные выводы, один вход и один выход из которых являются общими, трансформатор, ключи, управляемый фазовращатель, введены задающий генератор, второй управляемый фазовращатель, сигнальный вход которого подключен к третьему выходу задающего генератора второй выход которого соединен с сигнальным входом первого управляемого фазовращателя, а его первый выход подключен ко входам управления первого и второго ключей, и через инвертор к входам управления третьего и четвертого ключей, при этом первый, второй, третий и четвертый ключи соединены по схеме моста, одной диагональю включенного между входными выводами, а другой диагональю подключенного к выводам первичной обмотки трансформатора, выводы вторичной обмотки которого соединены с одной диагональю второго моста, состоящего из пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, другой диагональю включенного между соответствующими входным и выходным выводами регулятора, входы управления пятого и шестого ключей объединены и соединены с выходом первого управляемого фазовращателя, входы управления седьмого и восьмого ключей объединены и соединены с выходом второго управляемого фазовращателя, входы управления управляемых фазовращателей объединены и подключены к входу управления регулятора.The specified result is achieved by the fact that in the AC voltage regulator, option 2, containing input and output terminals, one input and one output of which are common, a transformer, keys, a controlled phase shifter, a master oscillator, a second controlled phase shifter, the signal input of which is connected to the third output of the master oscillator, the second output of which is connected to the signal input of the first controlled phase shifter, and its first output is connected to the control inputs of the first and second keys, and through invert to the control inputs of the third and fourth keys, while the first, second, third and fourth keys are connected according to the bridge circuit, one diagonal connected between the input terminals, and the other diagonal connected to the terminals of the primary winding of the transformer, the terminals of the secondary winding of which are connected to one diagonal of the second bridge consisting of the fifth, sixth, seventh and eighth keys, another diagonal included between the corresponding input and output terminals of the controller, the control inputs of the fifth and sixth keys are combined and connected to the first controlled phase shifter output, the inputs of the seventh and eighth control keys are combined and connected to the output of second controlled phase shifter control inputs of controlled phase shifters are combined and connected to the control input of the regulator.
Кроме того, - задающий генератор снабжен элементами задержки π/2 и 3/4 π включенными между первым-вторым и первым-третьим выходами соответственно,In addition, - the master oscillator is equipped with delay elements π / 2 and 3/4 π included between the first-second and first-third outputs, respectively,
- управляемые фазовращатели выполнены с взаимнообратными характеристиками управления фазой выходного сигнала.- controlled phase shifters are made with mutually inverse characteristics of the phase control of the output signal.
Полезная модель поясняется с помощью чертежей, где на Фиг.1 показана структурная схема регулятора переменного напряжения, вариант 1, на Фиг.2 - структурная схема регулятора переменного напряжения, вариант 2, на Фиг.3 - эпюры напряжений, поясняющие работу импульсного модулятора.The utility model is illustrated using the drawings, in which Fig. 1 shows a block diagram of an AC voltage regulator, option 1, Fig. 2 is a structural diagram of an AC voltage regulator, option 2, and Fig. 3 is a voltage diagram explaining the operation of a pulse modulator.
Регулятор переменного напряжения, вариант 1, содержит входной 1 и выходной 2 выводы, общую 3 точку, первый 4, второй 5, третий 6, и четвертый 7 ключи, первый 8 и второй 9 управляемые фазовращатели, при этом сигнальный вход второго управляемого фазовращателя через инвертор 10 соединен с сигнальным входом первого фазовращателя, который своим сигнальным входом через элемент 11 задержки π/2 соединен с выходом задающего генератора 12. Первый, второй, третий и четвертый ключи, соединены по схеме моста, одной диагональю соединенного к выходам перемножителя 13, а второй диагональю включенного между входным и выходным выводами. Первый вход перемножителя соединен с входным выводом регулятора, а второй вход перемножителя подключен к выходу задающего генератора. Входы управления первого и второго ключей, а также входы управления третьего и четвертого ключей попарно объединены и подключены к выходам первого и второго управляемых фазовращателей, соответственно, входы управления первого и второго управляемых фазовращателей объединены и являются входом 14 управления регулятора.The AC voltage regulator, option 1, contains input 1 and output 2 outputs, a common 3 point, first 4, second 5, third 6, and fourth 7 keys, the first 8 and second 9 controlled phase shifters, while the signal input of the second controlled phase shifter through an inverter 10 is connected to the signal input of the first phase shifter, which is connected to the output of the master oscillator 12 by its signal input through the delay element π / 2 12. The first, second, third and fourth keys are connected according to the bridge circuit, connected by diagonal to the outputs of the multiplier 13, and the second diagonal included between the input and output terminals. The first input of the multiplier is connected to the input terminal of the controller, and the second input of the multiplier is connected to the output of the master oscillator. The control inputs of the first and second keys, as well as the control inputs of the third and fourth keys are paired and connected to the outputs of the first and second controlled phase shifters, respectively, the control inputs of the first and second controlled phase shifters are combined and are the control input 14 of the controller.
Управляемые фазовращатели выполнены с взаимнообратными характеристиками управления фазой выходного сигнала.The controlled phase shifters are made with mutually inverse characteristics of the phase control of the output signal.
Регулятор переменного напряжения, вариант 1, работает следующим образом.The AC voltage regulator, option 1, operates as follows.
Входное переменное напряжение прикладывается между входным 1 и общим 3 выводами регулятора, при этом управляющее напряжение подается на вход управления фазовращателей импульсного модулятора. Входное регулируемое напряжение преобразуется в перемножителе в напряжение более высокой частоты. Входное напряжение перемножается на импульсный сигнал - меандр с выхода задающего генератора Uу, определяющего значение частоты преобразования. На выходе перемножителя формируется напряжение UT.An input alternating voltage is applied between input 1 and 3 common outputs of the controller, while the control voltage is applied to the control input of the phase shifters of the pulse modulator. The input regulated voltage is converted in the multiplier to a voltage of a higher frequency. The input voltage is multiplied by a pulse signal - the meander from the output of the master oscillator U y , which determines the value of the conversion frequency. At the output of the multiplier, a voltage U T is formed .
Мост, состоящий из четырех ключей обеспечивает полупериодное выпрямление напряжения, и суммирование его с входным напряжением. При отсутствии входного напряжения форма выходного напряжения имеет вид эпюры Uмод. Напряжение на нагрузке будет зависеть от фазы импульсного сигнала с выходов управляемых фазовращателей Uфв1 и Uфв2. Так, например, режим максимальной добавки напряжения осуществляется при максимальном входном сигнале управления, когда разность фаз между импульсным сигналом задающего генератора и сигналов на выходах управляемых фазовращателей αp=0 и βp=0. При этом ключи моста замыкаются по циклу 1,4-2,3, а напряжение с выходов перемножителя все время включается согласно с входным напряжением, обеспечивая на нагрузке неискаженное напряжениеA four-key bridge provides half-period rectification of the voltage, and summing it with the input voltage. In the absence of input voltage, the shape of the output voltage has the form of a diagram U mod . The voltage at the load will depend on the phase of the pulse signal from the outputs of the controlled phase shifters U fv1 and U fv2 . So, for example, the mode of maximum voltage addition is carried out at the maximum control input signal, when the phase difference between the pulse signal of the master oscillator and the signals at the outputs of the controlled phase shifters α p = 0 and β p = 0. In this case, the bridge keys are closed in a cycle of 1.4-2.3, and the voltage from the outputs of the multiplier is always turned on according to the input voltage, providing an undistorted voltage on the load
где: kT=ω1/ω2 - коэффициент передачи перемножителя.where: k T = ω 1 / ω 2 - transfer coefficient of the multiplier.
Ω - частота регулируемого напряжения, Ω is the frequency of the regulated voltage,
Um - амплитуда регулируемого напряжения.U m - the amplitude of the regulated voltage.
Режим регулируемой добавки обеспечивается таким изменением управляющего сигнала от максимального значения и ниже, когда углы регулирования αp1 и βp1 изменяются в пределах от 0 до четверти периода импульсного сигнала задающего генератора. В этом режиме ключи замыкаются по циклу 2,4-4,1-1,3-3,2-2,4, а на нагрузке формируется напряжениеThe adjustable additive mode is ensured by such a change in the control signal from the maximum value and below, when the control angles α p1 and β p1 vary from 0 to a quarter of the period of the pulse signal of the master oscillator. In this mode, the keys are closed in a cycle of 2.4-4.1-1.3-3.2-2.4, and a voltage is formed on the load
где n=ω/ Ω - кратность преобразования частоты.where n = ω / Ω is the frequency conversion ratio.
Режим неискаженной (прямой) передачи входного регулируемого напряжения обеспечивается при углах регулирования αp2 и βp2, равных четверти периода напряжения частоты преобразования, при этом ключи моста замыкаются по циклу 2,4-1,3-2,4. На нагрузке действует неискаженное напряжение uн2, равное входному напряжению:The undistorted (direct) transmission of the input regulated voltage is provided at the control angles α p2 and β p2 equal to a quarter of the period of the voltage of the conversion frequency, while the bridge keys are closed in a cycle of 2.4-1.3-2.4. An undistorted voltage u Н2 , equal to the input voltage, acts on the load:
u=Umsin Ωt.u = U m sin Ωt.
Дальнейшее уменьшение управляющего сигнала обеспечивает режим регулируемого уменьшения напряжения, углы регулирования αp3 и βp3 становятся больше четверти периода напряжения частоты преобразования, а ключи моста замыкаются по циклу 4,2-2,3-3,1-1,4-4,2. На нагрузке при этом формируется напряжение.A further decrease in the control signal is provided by a controlled voltage reduction mode, the control angles α p3 and β p3 become more than a quarter of the conversion frequency voltage period, and the bridge keys are closed in a cycle of 4.2-2.3-3.1-1.4-4.2 . At the same time, a voltage is formed on the load.
где n=ω/ Ω - кратность преобразования частоты.where n = ω / Ω is the frequency conversion ratio.
При управляющем сигнале, имеющем некоторое минимальное значение, углы регулирования αp и βр равны 180° ключи моста замыкаются по циклу 3,2-1,4 и на нагрузке действует напряжение, равное их разности:With a control signal having a certain minimum value, the control angles α p and β p equal to 180 °, the bridge keys are closed in a cycle of 3.2-1.4 and a voltage equal to their difference acts on the load:
Таким образом, регулятор переменного напряжения обеспечивает две зоны регулирования, причем полный цикл регулирования в каждой зоне и переход из зоны в зону осуществляются плавно, без каких-либо логических операций, а однозначным изменением сигнала управления. Регулятор может быть использован в качестве ячейки для построения сложных структур.Thus, the AC voltage regulator provides two regulation zones, and the full regulation cycle in each zone and the transition from zone to zone are carried out smoothly, without any logical operations, and with an unambiguous change in the control signal. The regulator can be used as a cell to build complex structures.
Все узлы и элементы регулятора переменного напряжения могут быть выполнены на стандартных элементах с использованием ИМС различных серий.All nodes and elements of the AC voltage regulator can be performed on standard elements using ICs of various series.
Таким образом, предлагаемый регулятор переменного напряжения, вариант 1, имеет меньшую зависимость между требованиями к точности и диапазону регулирования и массогабаритными показателями. Предлагаемый регулятор переменного напряжения обеспечивает более высокую точность регулирования без увеличения количества секций обмотки трансформатора и соответствующих им ключей регулятора переменного напряжения то есть без ухудшения массогабаритных параметров регулятора переменного напряжения.Thus, the proposed AC voltage regulator, option 1, has a lesser relationship between the requirements for accuracy and the range of regulation and overall dimensions. The proposed AC voltage regulator provides higher accuracy of regulation without increasing the number of sections of the transformer winding and the corresponding keys of the AC voltage regulator, that is, without compromising the overall dimensions of the AC voltage regulator.
Регулятор переменного напряжения, вариант 2, содержит входные 1 и выходные 2 выводы, один вход и один выход из которых являются общими 3, трансформатор 4, восемь ключей, задающий генератор 5, первый 6 и второй 7 управляемый фазовращатели, сигнальные входы которых подключен к второму и третьему выходам задающего генератора, соответственно. Первый выход задающего генератора подключен ко входам управления первого 8 и второго 9 ключей, и через инвертор 10 к входам управления третьего 11 и четвертого 12 ключей, при этом первый, второй, третий и четвертый ключи соединены по схеме моста, одной диагональю включенного между входными 1 выводами, а другой диагональю - к выводам первичной обмотки трансформатора 4, выводы вторичной обмотки которого соединены с диагональю второго моста, состоящего из пятого 13, шестого 14, седьмого 15 и восьмого 16 ключей. Другая диагональ второго моста включена между соответствующими входным 1 и выходным 2 выводами регулятора. Входы управления пятого и шестого ключей соединены с выходом первого управляемого фазовращателя, входы управления седьмого и восьмого ключей соединены с выходом второго управляемого фазовращателя. Входы управления управляемых фазовращателей объединены и подключены к входу управления регулятора переменного напряжения.AC voltage regulator, option 2, contains input 1 and output 2 outputs, one input and one output of which are common 3, a transformer 4, eight keys, a master oscillator 5, the first 6 and second 7 controlled phase shifters, the signal inputs of which are connected to the second and the third outputs of the master oscillator, respectively. The first output of the master oscillator is connected to the control inputs of the first 8 and second 9 keys, and through the inverter 10 to the control inputs of the third 11 and fourth 12 keys, while the first, second, third and fourth keys are connected according to the bridge circuit, one diagonal connected between input 1 conclusions, and the other diagonal to the conclusions of the primary winding of the transformer 4, the conclusions of the secondary winding of which are connected to the diagonal of the second bridge, consisting of the fifth 13th, sixth 14th, seventh 15th and eighth 16 keys. Another diagonal of the second bridge is connected between the corresponding input 1 and output 2 outputs of the controller. The control inputs of the fifth and sixth keys are connected to the output of the first controlled phase shifter, the control inputs of the seventh and eighth keys are connected to the output of the second controlled phase shifter. The control inputs of the controlled phase shifters are combined and connected to the control input of the AC voltage regulator.
Задающий генератор снабжен элементами задержки π/2 и 3/4 π включенными между первым-вторым и первым-третьим выходами соответственно, так, что сигналы на втором и третьем выходах по форме идентичны сигналу на первом выходе и имеют соответствующую задержку.The master oscillator is equipped with delay elements π / 2 and 3/4 π included between the first-second and first-third outputs, respectively, so that the signals at the second and third outputs are identical in shape to the signal at the first output and have a corresponding delay.
Регулятор переменного напряжения, вариант 2, работает следующим образом.The AC voltage regulator, option 2, operates as follows.
Входное переменное напряжение прикладывается между входными 1 выводами регулятора, а управляющее напряжение прикладывается к входам управления фазовращателей импульсного модулятора.An input AC voltage is applied between the input 1 terminals of the controller, and a control voltage is applied to the control inputs of the phase shifters of the pulse modulator.
Входное регулируемое напряжение преобразуется в напряжение более высокой частоты с помощью первого, второго, третьего и четвертого ключей, включенных по схеме моста и выполняющих функцию перемножителя, при этом входное напряжение перемножается на импульсный сигнал с выхода задающего генератора Uу, определяющего значение частоты преобразования. Импульсный сигнал - меандр с выхода задающего генератора поступает на управление ключей первого моста и определяет цикл их замыкания. Цикл замыкания ключей повторяется на любом периоде повышенной частоты преобразования и может быть условно представлен через порядковые номера соответствующих ключей следующим образом: 2,3-1,4. Первый, второй, третий и четвертый ключи попеременно соединяют с входными выводами первичную обмотку трансформатора в прямом и обратном направлении, преобразуя тем самым входное напряжение Uc в напряжение повышенной частоты UT.The input adjustable voltage is converted to a voltage of a higher frequency using the first, second, third and fourth switches, connected according to the bridge circuit and acting as a multiplier, while the input voltage is multiplied by a pulse signal from the output of the master oscillator U y , which determines the value of the conversion frequency. Pulse signal - the meander from the output of the master oscillator is supplied to the control of the keys of the first bridge and determines the cycle of their closure. The key lock cycle is repeated at any period of increased conversion frequency and can be conditionally represented through the sequence numbers of the corresponding keys as follows: 2.3-1.4. The first, second, third and fourth switches alternately connect the primary winding of the transformer in the forward and reverse directions with the input terminals, thereby converting the input voltage U c into a voltage of increased frequency U T.
Второй мост, состоящий из пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей обеспечивает полупериодное выпрямление напряжения, и суммирование его с входным напряжением. При отсутствии входного напряжения форма выходного напряжения имеет вид эпюры Uмод. Напряжение на нагрузке будет зависеть от фазы импульсного сигнала с выходов управляемых фазовращателей Uфв1 и Uфв2. Так, например, режим максимальной добавки напряжения осуществляется при максимальном входном сигнале управления, когда разность фаз между импульсным сигналом задающего генератора и сигналов на выходах управляемых фазовращателей αp=0 и βp=0. При этом ключи второго моста замыкаются по циклу 5,8-6,7, а напряжение вторичной обмотки трансформатора все время включается согласно с напряжением сети, обеспечивая на нагрузке неискаженное напряжениеThe second bridge, consisting of the fifth, sixth, seventh and eighth keys, provides half-period rectification of the voltage, and summing it with the input voltage. In the absence of input voltage, the shape of the output voltage has the form of a diagram U mod . The voltage at the load will depend on the phase of the pulse signal from the outputs of the controlled phase shifters U fv1 and U fv2 . So, for example, the mode of maximum voltage addition is carried out at the maximum control input signal, when the phase difference between the pulse signal of the master oscillator and the signals at the outputs of the controlled phase shifters α p = 0 and β p = 0. In this case, the keys of the second bridge are closed in a 5.8-6.7 cycle, and the voltage of the secondary winding of the transformer is always turned on in accordance with the mains voltage, providing an undistorted voltage on the load
где: kT=ω1/ω2 - коэффициент трансформации трансформатора 4.where: k T = ω 1 / ω 2 is the transformation coefficient of the transformer 4.
Ω - частота регулируемого напряжения, Ω is the frequency of the regulated voltage,
Um - амплитуда регулируемого напряжения.U m - the amplitude of the regulated voltage.
Режим регулируемой добавки обеспечивается таким изменением управляющего сигнала от максимального значения и ниже, когда углы регулирования αp1 и βp1 изменяются в пределах от 0 до четверти периода импульсного сигнала задающего генератора. В этом режиме ключи замыкаются по циклу 6,8-8,5-5,7-7,6-6,8, а на нагрузке формируется напряжениеThe adjustable additive mode is ensured by such a change in the control signal from the maximum value and below, when the control angles α p1 and β p1 vary from 0 to a quarter of the period of the pulse signal of the master oscillator. In this mode, the keys are closed in a cycle of 6.8-8.5-5.7-7.6-6.8, and a voltage is generated at the load
где n=ω/ Ω - кратность преобразования частоты.where n = ω / Ω is the frequency conversion ratio.
Режим неискаженной (прямой) передачи входного регулируемого напряжения обеспечивается при углах регулирования αp2 и βp2, равных четверти периода напряжения частоты преобразования, при этом ключи второго моста замыкаются по циклу 6,8-5,7-6,8. Трансформатор в этом режиме работает на холостом ходу, так как его вторичная обмотка все время разомкнута, на нагрузке действует неискаженное напряжение uн2, равное напряжению с выхода трансформторно-ключевого регулирующего органа:The undistorted (direct) transmission of the input adjustable voltage is provided at the control angles α p2 and β p2 equal to a quarter of the conversion frequency voltage period, while the keys of the second bridge are closed in a cycle of 6.8-5.7-6.8. The transformer in this mode is idling, since its secondary winding is open all the time, an undistorted voltage u Н2 acts on the load, equal to the voltage from the output of the transformer-key regulatory body:
u=Umsin Ωt.u = U m sin Ωt.
Дальнейшее уменьшение управляющего сигнала обеспечивает режим регулируемого уменьшения напряжения, углы регулирования αp3 и βp3 становятся больше четверти периода напряжения частоты преобразования, а ключи второго моста замыкаются по циклу 8,6-6,7-7,5-5,8-8,6. На нагрузке при этом формируется напряжение.A further decrease in the control signal is provided by a controlled voltage reduction mode, the control angles α p3 and β p3 become more than a quarter of the conversion frequency voltage period, and the keys of the second bridge are closed in a cycle of 8.6-6.7-7.5-5.8-8, 6. At the same time, stress is formed on the load.
где n=ω/ Ω - кратность преобразования частоты.where n = ω / Ω is the frequency conversion ratio.
При управляющем сигнале, имеющем некоторое минимальное значение, углы регулирования αp и βр равны 180°, ключи второго моста замыкаются по циклу 7,6-5,8 и напряжение вторичной обмотки трансформатора все время включается встречно с напряжением сети, а на нагрузке действует напряжение, равное их разности:With a control signal having a certain minimum value, the control angles α p and β p are 180 °, the keys of the second bridge are closed in a cycle of 7.6-5.8, and the voltage of the secondary winding of the transformer is always turned on in the opposite direction with the mains voltage, and it acts on the load voltage equal to their difference:
Таким образом, регулятор переменного напряжения обеспечивает две зоны регулирования, причем полный цикл регулирования в каждой зоне и переход из зоны в зону осуществляются плавно, без каких-либо логических операций, а однозначным изменением сигнала управления. Регулятор может быть использован в качестве ячейки для построения сложных структур.Thus, the AC voltage regulator provides two regulation zones, and the full regulation cycle in each zone and the transition from zone to zone are carried out smoothly, without any logical operations, and with an unambiguous change in the control signal. The regulator can be used as a cell to build complex structures.
Все узлы и элементы регулятора переменного напряжения могут быть выполнены на стандартной элементной базе с использованием ИМС различных серий.All nodes and elements of the AC voltage regulator can be performed on a standard element base using ICs of various series.
Таким образом, предлагаемый регулятор переменного напряжения, вариант 2, имеет меньшую зависимость между требованиями к точности и диапазону регулирования и Thus, the proposed AC voltage regulator, option 2, has a lesser relationship between the requirements for accuracy and the range of regulation and
массогабаритными показателями. Предлагаемый регулятор переменного напряжения обеспечивает более высокую точность регулирования без увеличения количества секций обмотки трансформатора и соответствующих им ключей регулятора переменного напряжения, то есть без ухудшения массогабаритных параметров регулятора переменного напряжения.weight and size indicators. The proposed AC voltage regulator provides higher accuracy of regulation without increasing the number of sections of the transformer winding and the corresponding keys of the AC voltage regulator, that is, without compromising the overall dimensions of the AC voltage regulator.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006119855/22U RU57989U1 (en) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | AC VOLTAGE REGULATOR (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006119855/22U RU57989U1 (en) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | AC VOLTAGE REGULATOR (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU57989U1 true RU57989U1 (en) | 2006-10-27 |
Family
ID=37439781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006119855/22U RU57989U1 (en) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | AC VOLTAGE REGULATOR (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU57989U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507669C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Север" | Ac voltage controller |
-
2006
- 2006-06-07 RU RU2006119855/22U patent/RU57989U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507669C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Север" | Ac voltage controller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5481447A (en) | Switched capacitance voltage multiplier with commutation | |
| CA2255918A1 (en) | Ac/ac converter | |
| RU2641643C2 (en) | Method to control controllable shunt reactor and device for its implementation | |
| Chan et al. | Realization of high-efficiency dual-active-bridge converter with reconfigurable multilevel modulation scheme | |
| RU57989U1 (en) | AC VOLTAGE REGULATOR (OPTIONS) | |
| Zhong et al. | Classical control of the neutral point in 4-wire 3-phase DC-AC converters | |
| RU2655674C1 (en) | Single-phase direct-coupling static frequency converter | |
| Li et al. | An optimized design method of phase-shift angle in DPS modulation scheme for LCL-type resonant DAB DC-DC converters | |
| RU2459342C1 (en) | Resonant converter of dc voltage into dc and ac and method to control its output voltage | |
| RU2705586C1 (en) | Three-phase static frequency converter with direct coupling | |
| RU2306660C1 (en) | Alternating voltage stabilizer | |
| Li et al. | Fast transient current control for three-phase dual-active-bridge dc-dc converters with variable duty cycles | |
| Guan et al. | Optimized control of dual-active-bridge DC/DC converter based power electronic transformer with dual-phase-shift control | |
| Satyanarayana et al. | A reduced switch count nine-level cascaded-transformer multilevel inverter | |
| RU2749281C1 (en) | Three-phase static frequency converter with direct coupling | |
| SU1228200A1 (en) | Versions of controlled bridge electric power source | |
| US3319151A (en) | Control arrangement for self-guided inverters | |
| CN103441696B (en) | A kind of cascade current transformer DC side self-voltage-stabilimethod method | |
| Şenol | Performance analysis of three port full bridge converter for hybrid photovoltaic/battery management system | |
| RU2507670C2 (en) | System of generation of electric energy of three-phase alternating current | |
| SU688970A1 (en) | Dc voltage-to- n-step ac voltage converter | |
| RU2711365C1 (en) | Phase-shifting device | |
| SU603071A1 (en) | Single-phase frequency doubler | |
| Zhu et al. | The novel bifurcation of the buck converter with a smooth carrier signal | |
| SU997208A1 (en) | Dc voltage-to-ac sinusoidal voltage converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20070815 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080608 |