31 ров на полностью управл емых клюмах с двухсторонней проводимостью, транс форматор повышенной частоты, первична обмотка которого включена в первую диагональ моста-модул тора, а вторична - в первую диагональ моста-демодул тора , схему управлени с задающим генератором и двум фазосдвигающими блоками соответственно с управл емыми углами задержки и one режени , пРичем один выход задающего генератора соединен с управл ющими входами ключей модул тора, а другой с одним из входов каждого пазосдви .гающего блока-, выходы которых подклю цены к управл ющим входам ключей демодул тора , при этом другие управл ющие входы обоих фазосдвигающих блоков объединены и обрпзуют управл ющи вход регул тора напр жени с Кроме то го, втора диагональ моста-модул тора образует входные выводы регул тора , а выходные выводы регул тора образоваТны последовательным соединением вторых диагоналей модул тора и демодул тора На основе известного регул тора нельз построить многофункциональный источник питани с необходимым числом каналов, потому что напр жение н трансформаторе нестабильно при стабилизации напр жени на его выходе Это приводит к сужению функциональных возможностей регул тора при стабилизации напр жени и невозможности получени необходимого-числа выходов со стабильным напр жением Цель изобретени - расширение фун циональных возможностей регул тора при стабилизации напр жени , путем увеличени числа выходов со стабильн напр жением. Поставленна цель достигаетс тем что регул тор напр жени со звеном повышенной частоты, содержащий модул тор и демодул тор, выполненные, например , в виде однофазных мостовых инверторов на полупроводниковых ключах , трансформатор повышенной частоты , первична обмотка которого включена в первую диагональ мост-э-модул тора, а вторична - в первую диагональ моста-демодул тора, схему управлени с задающим генератором и дв м фазосдвигающими блоками соответст венно с управл емыми углами задержки и опережени , причем один выход задающего генератора соединен с упра л ющими входами ключей модул тора, а другой - с одним из входов каждого ф;:)зосдвигающего блока, выходы которых подключены к управл ющим входам ключей демодул тора, при этом другие управл ющие входы обоих фазосдвигающих блоков объединены и образуют управл ющий вход регул тора напр : ени , дополнительно снабжен демодул торами, управп ющие входы которых подключены к выходу задающего генератора, в их первые диагонали включены дополнительные вторичные обмотки трансформатора повышенной частоты, а вторые диагонали образуют дополнительные выходные выводы регул тора, при этом одна из вторичных обмоток подключе|1а к входу блока обратной св зи, осуществл ющего сравнение напр жени на обмотках трансформатора с эталонным, выходом соединенного с управл ющим входом регул тора напр жени , входные выводы которого образованы последовательно соединенными вторыми диагонал ми демодул тора и модул тора, а его выходные выводы образованы второй диагональю модул тора о При стабилизации переменного напр жени полупроводниковые ключи выполнены в виде полностью управл емых ключей с двусторонней проводимостью При стабилизации посто нного напр жени и необходимости получени , например , одного стабильного выхода напр жени повышенной частоты ключи модул тора и демодул тора выполнены в Биде управл емых ключей с односторонней проводимостью, дополнительные демодул торы выполнены на неуправл емых ключах, а выходные выводы, соответствующие стабильному напр жению повышенной частоты, образованы вторичной обмоткой трансформатора При стабилизации переменного напр жени и необходимости получени , например , одного стабильного выхода посто нного напр жени дополнительный демодул тор, втора диагональ которого образует соответствующие выходные выводы, выполнен на неуправл емых ключах о С целью уменьшени падени напр жени на дополнительных демодул торах и повышени точности стабилизации последние выполнены в виде соединенных в кольцо вторичной обмотки трансформатора повыиюнной частоты и двух ключей, причем выходные выводы дополнительных демодул торов .образованы 5 общей точкой соединени клкэчей и-сред ней точкой обмотки трансформатора по вышенной частоты На фиг. 1 представлена схема пред лагаемого регул тора напр хкени со звеном повышенной частоты; на фиг«2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие принцип работы регул тора. Предлагаемый регул тор напр жени со звеном повышенной частоты содержи модул тор 1, выполненный по мостовой схеме на ключах 2-5 с двусторонней проводимостью, в первую диагональ моста которого включена первична об мотка 6 трансформатора 7 повышенной частоты, а втора диагональ образует основной выход регул тора, гальванически св занный с сетью, к которому подключена нагрузка 8, а также демодул тор 9, выполненный таюхе по носто вой схеме на ключах 10-13 с двусторон й проводимостью. Причем в первую диагональ моста демодул тора включена вторична обмотка 1 трансформато ра 7« Втора диагональ моета-демодул тора 9 соединена последовательно со второй диагональю моста-модул тора 1 и образует вход регул тора, к которому подключаетс напр жение сети Uo Вторична обмотка 15 трансформатора 7 подключена на вход блока 16 обратной св зи, выход которого соединен с управл ющими входами фазосдвигающих блоков 17 и 18 соответственно с регулируемым углом сдвига фазы задержки din и опережени fp , Выхода фазосдвигающих блоков 17 и 18 соединены с управл ющими входами ключей 10 12 и 1.1, 13 демодул тора соответственно Синхронизирующие входы 19 и 20 фазосдвигающих блоков 17 и 18 соответственно соединены с выходом задающего генератора 21, другой выход которого подключен к управл ющим входам ключей 2-5 модул тора и управл ющим входам ключей дополнительных демодул торов 22 и 23 (.количество которых дл примера вз то равным двум), выполненных на ключах с двусторонней пров димостью соответственно 2t-27 и 28-31, управл ющие цепи которых подключены к задающему генератору 21. В первые диагонали дополнительных мостов-демодул торов 22 и 23 включены соответственно вторичные обмотки 32 и 33 трансформатора 7 а вторые диагонали образуют дополнительные выходные клем мы, к которым подключены нагрузки 3 и 35. 371 -,« Позицией 36 обозначено выходное напр жение задающего генератора 21; 37-39 - выходные напр жени фазосдвигающего блока 17 соответственно при углах задержки фазы (относительно периода повышенной частоты Ып-- ; I ХД и /1/2; - выходные напр жени фазосдвигающего блока 18 соответственно дри углах опережени |; р,рс I и «+3 - напр жение сети и напр жение на нагрузке присз(.р Е ; напр жение на обмотках трансформатора 7 соответственно ; ) и ( ; - напр мение на . Haj-рузке,соответственно прио{р - jip 7с/2; dp |Ьр }г/2, Принцип работы регул тора напр жени со звеном повышенной частоты состоит в следующем,. Допустим переменное напр жение сети равно номинальному напр жению,, Ключи инвертора 2-5 замыкаютс по алгоритму 2,5-3, ключи демодул тора 10-13 по алгоритму 10, 11-12, 13 (р дом сто щие цифры соответствуют замкнутому состо нию ключей). Напр жение сети (Дс прикладываетс к нагрузке Ь, параллельно которой включен инвертор 1. Он преобразует напр жение k} сети (фиго 2) в высокочастотное напр жение с сохранением синусной огибающей Это нап; :жение с обмотки 15 поступает на -блок 16 обратной св зи, который может быть выполнен по любому известному приципу. В блоке 16 обратной св зи поступившее напр жение преобразуетс в удобное дл сравнени , сравниваетс с эталонным (задающим) напр жением, а вы вленна ошибка усиливаетс и подаетс на управл ющие входы фазосдвигающих блоков 17 и 18, Под действием напр жени с блока 1б обратной св зи фаза импульсных последовательностей на выходе фазосдвигающих ()локов 17 и 18 измен етс от О до ТГ (по-отношению к периоду повышенной частоты). Если напр жение на трансформаторе 7 соответствует номинальному, то фаза импульсных последовательностей соответствует условиюо р Рр ТГ/а. . При изменении напр жени сети вверх от номинального измен етс и напр жение на трансформаторе 7. Отклонение напр жени от номинального, вы вленное в блоке 16 обратной св зи , поступает на вход фазосдвигающих блоков 17 и 18 и приводит к из7 мению фазы импульсных последовательностей , как показано на диаграммах З и tl. Это приводит к изменению алгоритмов переключени ключей демодул тора 9, который в этом случае будет следующим - 13f 12-12, П-П,. 10-10, 13о Такой алгоритм переключени ключей демодул тора приводит к тому, что напр жение демодул тора по ключаетс встречно с напр : ением сети и, таким образом, уменьшает напр жение на (нагрузке до номинального значени „ Напр жение на обмотках трансформатора показано на диаграмме 45. При уменьшении напр жени сети U ниже номинального напр жени сигнал рассогласовани с блока 16 обратной св зи измен етс по знаку Это приводит к изменению фаз импульсных последовательностей с фазосдвигающих блоков 17 и 18, как показано на диа граммах 39 и Алгоритм переключени ключей демодул тора 9 при этом измен етс и на 11, 10-1.0, 13 13 12-12, 1К Теперь напр жение на демодул торе включаетс согласно с напр жением сети и, таким образом увеличивает напр жение на нагрузке до номинального. Напр жение на обмотках трансформатора показано на диаграмме 46« Таким образом, при измен ющемс напр жении сети U вверх и вниз от номинального среднее напр жение на нагрузке 8 и на обмотках трансформатора (среднее значение показано пунк тиром на диаграммах) остаетс посто нным . Дополнительные демодул торы 22 и 23, переключа сь по импульсам 36 с задающего генератора 21, соответственно по алгоритмам 24, 2725, 26 и 28, 31-29, 30 преобразуют высокочастотные напр жени 44-46 с трансформатора7 в напр жени с частотой сети 47-49 (фиг„ 3). Если требуетс посто нное выходно напр жение с дополнительных демодул торов, то вместо ключей 24-27 и 28-3 необходимо включить диоды и поставить выходные фильтрЫо Внутреннее сопротивление дополнительных демодул торов 22 и 23 не вхо дит в контур регулировани , поэтому при изменении тока нагрузки по вл е с нестабильность напр жений на нагрузках 34 и 35. 718 С целью уменьшени внутреннего сопротивлени дополнительных демодул торов 22 и 23 последние выполн ют в виде соединенной в кольцо вторичной обмотки трансформатора и двух ключей, а точка соединени ключей и средн точка обмотки трансформатора образуют дополнительные выходные выводы демодул торов . Напр жение на нагрузке дополнительного канала (среднее значение) записываетс UM - трср ЕП IH где и - среднее напр жение на нагрузке дополнительного канала; среднее напр жение на обмотках трансформатора; остаточна ЭДС полупроводниковых ключей; ток нагрузки дополнительного канала; внутреннее сопротивление дополнительного канала„ Тогда приращение напр жени на нагрузке дополнительного канала при увеличении тока нагрузки , -ЛЕп - (2) Полученное равенство дел т на номинальное значение напр жени MJVH uUrpcp Д Ец „ ujj UH и„ UH WU Лева часть равенства - точность стабилизации напр жени на нагрузке дополнительного канала, права : первый член - точность стабилизации напр жени на обмотках трансформатора, второй - относительное значение остаточных ЭДС полупроводниковых ключей, а третий - относительное значение внутреннего сопротивлени дополнительного канала U Если Л1 1ц, то имеют относительное значение рц., (где R - сопротивление нагрузки дополнительного канала),.. Таким образом, точность стабилизации основного канала выше точности дополнительного канала на две составл ющие (второй и третий члены выражени ), а их величины в цифрах определ ютс конечными парамет), .у й1н, UH. Таким образом, предлагаемый регул тор напр жени со звеном повышенной частоты имеет расширенные функциональные возможности -заключающиес в том, что он может иметь jii-jGoe число стабильных выходов. Причем nfin питании переменным напр жением эти 9 выходы могут быть как переленного, так и посто нного напр жени . Это достигаетс благодар тому, что напр жение на обмотках транс(Х рматора остаетс посто нным при изменении на пр жени сети, формула изобретени 1« Регул тор напр жени со звеном повышенной частоты, содержащий модул тор и демодул тор, выполненные в виде однофазных мостовых инверторов полупроводниковых ключах, трансформа тор повышенной частоты, первична обмотка которого включена в первую диагрнадь моста-модул тора,а вторична - в первую диагональ моста-демодул тора , схему управлени с задаю .щим генератором и двум фазосдвигающц ии блоками соответственно с управл емыми углами задержки и опережени причем один выход задающего генерато ра соединен с управл юtци l входами ключей модул тора, а другой - с одним из входов каждого фазосдвигающего блока, выходы которых подключены к управл юи(им входам клочей демодул тора, при этом другие управл ющие BX ды обоих фазосдвигающих блоков объед нены и образуют управл ющий вход регул тора напр жени , о т л и ч а ю щи и с тем, что, с целью расшире ни функциональных возможностей при стабилизации напр жени путем получени нескольких стабилизированных гальванически разв занных выходов, он дополнительно снабжен демодул торами , управл ющие входы которых подкг очены к выходу задающего генератор В их первые диагонали включены допол нительные вторичные обмотки- трансформатора повышенной частоты, а вторые диагонали образуют дополнительные выходные выводы регул тора, при этом одна из вторичных обмоток подключена к входу блока обратной св зи , осуществл ющего сравнение напр жени на обмотках трансформатора с эталонным, выходом соединенного с уп равл ющим входом регул тора напр жени , входные выводы которого образованы последовательно соединенными вторыми диагонал ми демодул тора и модул тора, а его выходные выводы образованы второй диагональю модул то-2 .Регул тор напр жени по п., 1, . о т лич а ющ. и и с теп, что, при стабилизации переменного напр жени , полупроводниковые ключи выполнены в виде полностью управл емых кличей с двусторонней проводигюстыо. 3.Регул тор напр жени по пп, 1 и 2, отли чающийс тем, что при стабилизации посто нного напр жени и необходимости получени , например, одного стабильного выхода напр жени повышенной частоты ключи модул тора и демодул тора выполнены в виде управл емых ключей с односторонней проводимостью, дополнительные демодул торы выполнены на неуправл емых ключах, а выходные выводы, соответствующие стабильному напр жению повышенное) частоты, образованы .вторичной обмоткой трансформатора.. , Регул тор напр жени по ппо 1 и 2, отли чающийс тем, « что при стабилизации переменного напр жени и необходимости получени , например, одного стабильного выхода посто нного напр жени , дополнительный демодул тор, втора диагональ которого образует соответствующие выходные выводы, выполнен на неуправл емых ключах о 5. Регул тор напр жени по пп, 1-, отличающийс тем, что, с целью уменьшени падени напр жени на дополнительных демодул торах и повышени точности стабилизации,, последние выполнены в виде соединенных в кольцо вторичной обмотки трансформатора повышенной частоты и двух ключей, причем выходные выводы дополнительных демодул торов образованы общей точкой соединени клпчей и средней точкой обмотки трансформатора повышенной частоты ; Источники инфopмi1ции, прин тые во внимание при экспертизе . 1.Моин B.C., Лаптев Н,Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи . М., Энерги , 1972, с, 267-268. 2.Авторское свидетельство СССР № 589681, кл Н 02 Р П/Т, 1977.
Фиг.1