SE456788B - Likspaenningsomvandlare foer omvandlingen av en ostabiliserad likspaenning till tre stabiliserade likspaenningar - Google Patents

Description

456 788 bada första och andra utspänningarna arbetar med överlappning i respektive styrd kant. Reglering av den tredje utspänningen fas genom att fasläget mellan den första och den andra hackarutspänningen varieras. Likspänningsomvandlaren är därvid kännetecknad sa som det framgar av efterföljande patentkrav l.

FIGURFÖRTECKNING Uppfínningen skall närmare förklaras med hänvisning till bifogade ritningar där Figur l visar ett blockschema över en likspänningsomvandlare enligt uppfinning- en; Figur 2 visar närmare transformatorsteget jämte likriktare och glättningsfilter ingående i omvandlaren enligt figur l; Figur 3 visar ett tídsdiagram.

UTFURINGSFORMER I blockschemat enligt figur l är den inkommande ostabiliserade likspänningen beteckad Udc. Likspänningsomvandlaren enligt uppfinningen innehåller tva hackarsteg 1 och 2, vilka matas med likspänningen Udc och omvandlar denna spänning till ett fyrkantformat pulstag med en viss frekvens fo pa i och för sig känt sätt. För detta ändamal styrs hackarkretsen l fran en klookkrets 15, vilken via en pulsbreddsmodulator ll och en logikkrets 13 avger styrpulser med frekvensen fo till hackarsteget 1. Efter likriktning i en helvagslikriktare 3 fas en pulsformad utspänning Uol (visad i figur 3) och efter glättning i lagpass- filtret 5 fas utgangslikspänningen Ul. Denna jämförs med en referensspän- ning Url i en jämförarkrets 7 och skillnadsspänningen ledes via en förstärkare 9 till en styringang pa pulsbreddsmodulatorn ll för att i beroende av storleken pa skillnadssignalen fran järnföraren7 variera pulsbredden hos styrpulserna till hackarsteget l. Pulsbredden varieras därvid medelst logiken 13 genom att fram- flanken hos styrpulserna varieras, 'rnedan bakre flankens läge är fast. Frekven- sen fo är hela tiden konstant och bestämd av klockkretsen 15.

Till hackarsteget 2 avges styrpulser pa liknande sätt fran klockkretsen lS via en fasvridare 16, en pulsbreddsmodulator 12 och en logikkrets 14. Efter likriktning av den pulsformade utspänningen fran hackarsteget 2 i helvagslikriktaren 4 fas en pulserande likspänning UOZ, vilken glättas i lagpassfiltret 6, för att ge en .n IN 456 788 utgangslikspänning UZ. Denna jämförs med en referensspänning Urz i jämförar- en 8 och den sa erhallna skillnadsspänningen tillförs pulsbreddsmodulatorn 12 via en förstärkare 10. Styrpuiserna till hackar-steget 2 pulsbreddsregleras därvid medelst pulsbreddsmodulatorn 12 och logikkretsen 14, sa att bakre flanken varieras i beroende av värdet av skillnadsspänningen fran jämföraren 8, jfr. tidsdiagrammet enligt figur 3, där de antydda pilarna anger för respektive hackarsteg vilken flank hos den erhållna utspänningen Uol, Uoz som varieras vid pulsbreddsregleringen. Medelst den fasvridande kretsen 16 fas vidare en viss fasförskjutning fmellan de erhallna pulsformade utspänningarna Uol, UDZ.

De bada pulsformade utspänningarna fran hackarstegen 1 och 2 matar var sin helvagslikriktare l7a och l7b. De tva likríktade spänningar-na parallellkopplas och bildar tillsammans spänningen UO3 som glättas i ett efterföljande lagpass- filter 13, sa att utspänningen U; erhålles. Till glättningsfiltrets utgang är en jämförarkrets 19 ansluten för att jämföra utspänningen U3 med en referens- spänning UÜ, varvid en skillnadsspänning erhålles över jämförarkretsens utgang ansluten till en förstärkare 2D. Utgangen av förstärkaren 20 är ansluten till en styringang hos den fasvridande kretsen 16, för att i beroende av den förstärkta skillnadssignalens storlek fasförskjuta de klockpulser som fran klockkretsen 15 tillförs den fasvridande kretsen 16. Sasom det framgar av figur-B kommer _-pulsbredden hos den likriktade utspänningen UD; att varieras genom att fas- vinkeln 9» varieras i beroende av skillnadssignalen fran jämförarkretsen 19.

Härigenom kan medelvärdet hos utspänningen U03 varieras och en reglering av den tredje utspänningen U; fran likspänningsomvandlaren erhålles. Denna regle- ring av utspänningen [_13 påverkar ej regleringen av de bada andra utspänning- arna Ul och Uz, eftersom endast bakre respektive främre flanken hos de bada likriktade utspänningarna Uol, Uoz varieras, vilket ej paverkar utspänning- en Uo3. Förutsättningen är dock att fasläget hos Uol och UOZ är sadant att dessa bada spänningar överlappar varandra i respektive styrd kant. För de tre utspänningarna Ul, tJ2 och U3 gäller (i det fall att lagpassfiltren 5,6, 18 är utformade som LC-filter): 456 788 4 T -m ^ U1'T'U01 så ^ U2*T'U°2 -H92 ^ U: _ T 'Uoß där tidsintervallet tpl och tpz varieras medelst förskjutning av bakre respektive främre flanken hos spänningspulserna under varje period. Eventuellt kan logik- kretsarna 13 och lll utformas sa att endast den ena pulsens bakre respektive främre flank varieras eller att variationen utförs endast under bestämda perioder, exempelvis så att bakre (respektive främre) flanken för var fjärde puls varieras. Tidsintervallet tp; varieras genom att fasvinkeln mellan pulserna i utspänningarna Uol och Uoz varieras.

Figur 2 visar närmare transformatorsteget i de bada hackarstegen l och 2 jämte anslutningen till de efterföljande likriktarna. Blocken la och 2a ingar i respek- tive hackarsteg och symboliserar de i och för sig kända kretsar som utför omkopplingen av den inkommande likspânningen Udc, varvid över respektive primärlindning de pulsformade primârspänningarna Ua och Ub enligt figur 3 erhålles. Likriktarna 3 och 4 är uppbyggda som helvagslikriktare av i och för sig känt slag vardera innehållande tva sekundärlindningsdelar sl, sz respekti- ve s3, s4 och tillhörande dioder Dl, D2 respektive D3, D4. Likriktarna l7a och l7b är vardera uppbyggda av tva parallellt anslutna helvagslikriktare av vilka den ena innehåller sekundärlindningsdelarna ss, só jämte dioderna DS, Dó och den andra innehåller sekundärlindningarna s7,s8 jämte dioderna D7, DB.

Parallellkopplíngen av helvagslikriktarna l7a, l7b till hackarstegenl respek- tive 2 medför att hackarstegen l och 2 delar på belastningsströmmen till den gemensamt försörjda utspänningen UB. De tre_ utgående spänningarna UPUZ och U3 liksom belastningarna kan dimensioneras oberoende av varandra och kan utökas till valfritt antal utspänningar.

Med den föreslagna likspänningsomvandlaren fas tre oberoende DC-utgàngar.

De tre likspänningarna över dessa utgångar kan regleras oberoende av varandra medelst endast två hackarsteg och tvâ transformatorer jämte tillhörande reglerkretsar. år

Claims (3)

10 15 20 25 456 788 PATENTKRAV

1. Likspänningsomvandlare för omvandling av en inkommande ostabiliserad likspänning (Udc) till minst tre stabiliserade utgàngslikspänningar(Ul,U2,U3) innehållande a) ett första hackarsteg (1) med tillhörande likriktar-filterkombination (3,5) för att bilda en första utspänning (LJl) och med en aterkopplingsslinga (7,9, 11,13) innehållande en första pulsbreddsmodulatorfll) för att reglera puls- bredden i beroende av jämförelse mellan den första utspänningen och en referensspänning (Url), b) ett andra hackarsteg (2) med tillhörande likriktar-filterkombination (4,6) för att bilda en andra utspänning (UZ) och med en andra àterkopplings- slinga (8,lU,l2,ll&) innehållande en andra pulsbreddsmodulator (12) för att reg- lera pulsbredden i beroende av jämförelse mellan den andra utspänningen (Uz) och en andra referensspänning (Urz), varvid c) en klockkrets (15) är anordnad för styrning av den första och den andra pulsbreddsmodulatorn (ll,l2), k ä n n e t e c k n a d av att till pulsbreddsmodulatorerna (ll,l2) logikkret- sar (13 resp lll) är anslutna, vilka är anordnade att styra det första och det andra hackarsteget (l resp 2) sa att framkanten hos det första hackarstegets utspänning (Us) och bakkanten hos det andra hackarstegets utspänning (Ub) varieras för nämnda reglering av pulsbrecïlen och sa att dessa överlappar varandra i resp. styrd kant och att de bada pulsbreddsmodulerade utspän- ningarna fran den första och den andra hackarkretsen (1,2) är parallellt kop- plade till en tredje likriktar-filterkombination (l7a,l7b,l8), vars utspänning bildar omvandlarens tredje utspänning (UB) samt att en fasskiftkrets (16) är ansluten mellan klockkretsen (15) och den andra pulsbreddsmodulatorn (12) för att variera fasläget mellan utspänningarna fran det första och det andra hackarsteget (1,2) och därmed den tredje utspänningen (U3) i beroende av en jämförelse mellan denna utspänning och en tredje referensspänning (Uß).

2. Likspänningsomvandlare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den tredje likriktar-filterkombinationen utgörs av en första och en andra líkriktare (l7a,l7b) samt ett lagpassfilter (18), varvid respektive likriktaringang 456 783 är magnetiskt kopplad till det första respektive andra hackarstegets (l resp. 2) utgång och att likriktarnas utgångar är gemensamt anslutna till làgpassfilt- rets (18) ingang.

3. Líkspänningsomvandlare enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att de båda likríktarna utgörs av helvägslikriktare.