SU1642449A1 - Pulsed ac voltage controller - Google Patents
Pulsed ac voltage controller Download PDFInfo
- Publication number
- SU1642449A1 SU1642449A1 SU884628780A SU4628780A SU1642449A1 SU 1642449 A1 SU1642449 A1 SU 1642449A1 SU 884628780 A SU884628780 A SU 884628780A SU 4628780 A SU4628780 A SU 4628780A SU 1642449 A1 SU1642449 A1 SU 1642449A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- output
- key elements
- windings
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
1one
(21)4628780/24-07(21) 4628780 / 24-07
(22)29.(22) 29.
(46) .91. Бюл. № 14(46) .91. Bul Number 14
(71)Московский технологический институт(71) Moscow Institute of Technology
(72)С.И.Черв ков(72) S.I. Cherkov
(53)621 .316.722.1(088.8)(53) 621 .316.722.1 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР № 1179297, кл. G 05 F 1/30, 1984.(56) USSR Author's Certificate No. 1179297, cl. G 05 F 1/30, 1984.
Кобзев А.Б. и др Стабилизаторы переменного напр жени с высокочастотным широтно-импульсным регулированием , Энергоатомиздат, 1986, с. 22, табл. 1.1, сх.9.Kobzev A.B. et al. AC voltage stabilizers with high-frequency pulse-width regulation, Energoatomizdat, 1986, p. 22, tab. 1.1, c.9.
(54)ИМПУЛЬСНЬЙ РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) PULSE VOLTAGE REGULATOR
(57)Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при построении импульсных регул торов и стабилизаторов переменного напр жени . Цель изобретени - расширение диапазона регулировани выходного напр жени . Ключевые элементы 3...8 регул тора переключаютс с частотой задающего генератора 9. Длительность их открытого состо ни равна полупериоду колебании задающего генератора 9. При изменении управл ющего напр жени от источника управл ющего напр жени устанавливаетс требуемый сдвиг фаз на выходах фазосдвигающих узлов 10 и 11 и осуществл етс установка требуемого выходного напр жени . Напр жение на выходе регул тора зависит от скважности и пол рности импульсов суммарного напр жени , снимаемого с частей обмоток трансформаторов 1 и 2 При повышении входного напр жени на второй трансформатор 2 подаетс напр жение выше выходного, поэтому он не ограничивает диапазон регулировани выходного напр жени Таким образом диапазон регулировани в предлагаемом регул торе практически не ограничен. 2 ил.(57) The invention relates to electrical engineering and can be used in the construction of pulse regulators and variable voltage stabilizers. The purpose of the invention is to expand the range of output voltage control. The key elements 3 ... 8 of the regulator switch with the frequency of the master oscillator 9. The duration of their open state is equal to the half-period of oscillation of the master oscillator 9. When the control voltage changes from the source of the control voltage, the required phase shift at the outputs of the phase-shifting nodes 10 and 11 and set the desired output voltage. The voltage at the output of the regulator depends on the duty cycle and polarity of the total voltage pulses taken from the parts of the windings of transformers 1 and 2. When the input voltage rises to the second transformer 2, the voltage is applied above the output, so it does not limit the range of output voltage regulation. The range of regulation in the proposed controller is practically unlimited. 2 Il.
С SWith s
ОABOUT
Ј iroЈ iro
ii
Изобретение относитс к области электротехники, в частности к устрой ствам питани радиоэлектронной аппаратуры , в частности к импульсным регул торам и стабилизаторам перемен-- ного напр жени The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to power supply devices for electronic equipment, in particular, to pulse controllers and voltage stabilizers.
Целью изобретени вл етс расширение диапазона регулировани выходного напр жени .The aim of the invention is to expand the range of output voltage control.
На фиг.1 представлена структурна схема импульсного регул тора переменного напр жени ; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы.Figure 1 shows a block diagram of a variable voltage pulse regulator; Fig. 2 shows timing diagrams explaining its principle of operation.
Регул тор содержит первый 1 и второй 2 тпансфооматоры, каждый с двум одинаковыми обмотками, которые выполнены с отводами, причем первые разноименные выводы обмоток первого трансформатора 1 подключены к общей шине соответственно через первый 3 и второй 4 ключевые элементы. Соответ-The regulator contains the first 1 and second 2 tpangtomators, each with two identical windings, which are made with taps, with the first opposite terminals of the windings of the first transformer 1 being connected to the common bus through the first 3 and second 4 key elements, respectively. According to
ствующие отводы первого 1 и второго 2. трансформаторов соединены через третий 5 и четвертый 6 ключевые элементы Первые разноименные выводы обмоток второго трансформатора 2 подключены к общей шине соответственно через п тый 7 и шестой 8 ключевые элементы Вторые разноименные выводы обмоток первого 1 и второго 2 транс- Форматоров соединены соответственно с входным и выходным выводами Пр мой и инверсный выходы задающего генератора 9 соединены с управл ющими входами соответственно третьего 5 и четвертого 6 ключевых элементов, гальванически разв занный с его пр мым выходом, а выход управлени , гальванически разв занный с его пр мым выходом, подключен к входам синхронизации первого 10 и второго 11 управл емых фазосдвигающих узлов, соединенных входами управлени с клемой дл подключени узлов, соединенных входами управлени с клеммой дл подключени источника управл ющего напр жени Пр мые выходы узлов 10 и 11 подключены к управл ющим входам соответственно первого 3 и п тогоThe current taps of the first 1 and second 2. transformers are connected via the third 5 and fourth 6 key elements. The first opposite terminals of the windings of the second transformer 2 are connected to the common bus through the fifth 7 and sixth 8, respectively, second elements of the second opposite terminals of the windings of the first 1 and second 2 The formators are connected to the input and output pins of the direct and inverse outputs of the master oscillator 9, respectively, connected to the control inputs of the third 5 and fourth 6 key elements, respectively, electrically connected to its direct output, and the control output, galvanically separated from its direct output, is connected to the synchronization inputs of the first 10 and second 11 controlled phase-shifting nodes connected by control inputs to a terminal for connecting nodes connected by control inputs to a terminal control voltage source connections The direct outputs of nodes 10 and 11 are connected to the control inputs of the first 3 and fifth, respectively.
7ключевых элементов, а их инверсные выходы - к управл ющим входам соответственно второго 4 и шестого7 key elements, and their inverse outputs - to the control inputs of the second 4 and sixth, respectively
8ключевых элементов8 key elements
При этом пр мые и инверсные выходы задающего генератора 9 и управл емых фазосдвигающих узлов 10 и 11 выполнены гальванически разв занными (например, с помощью оптронов), а отношение витков в части обмотки от отвода до средней точки к общему числу витков в обмотке выбрано одинаковым в каждом из трансформаторов 1 и 2.In this case, the direct and inverse outputs of the master oscillator 9 and the controlled phase-shifting units 10 and 11 are galvanically developed (for example, using optocouplers), and the ratio of turns in the winding part from the outlet to the midpoint to the total number of turns in the winding is the same each of transformers 1 and 2.
Регул тор работает следующим об- разомьThe controller works as follows.
Ключевые элементы 3-8 регул тора переключаютс с частотой задающего генератора 9, котора много больше частоты сети Длительность их открытого состо ни равна полупериоду колебаний задающего генератора 9. При этом трансформатор 1 и ключевые элементы 3 и 4 и трансформатор 2 и клю- чевые элементы 7 и 8 образуют два преобразовател напр жени , поэтому напр жение на обмотках трансформаторов 1 и 2 представл ют собой импульсы , со скважностью 2, огибающа которых имеет форму синусоиды с час-The key elements 3-8 of the regulator are switched with the frequency of the master oscillator 9, which is much greater than the network frequency. Their open state is equal to the half-period of oscillations of the master oscillator 9. At the same time, the transformer 1 and the key elements 3 and 4 and the transformer 2 and the key elements 7 and 8 form two voltage converters, therefore the voltage on the windings of transformers 1 and 2 are pulses with a duty cycle of 2, the envelope of which has the shape of a sinusoidal waveform
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
тотой сети Напр жение на выходе регул тора равно сумме входного напр жени , напр жени на части обмотки первого трансформатора 1 от средней точки до отвода и напр жени на части обмотки трансформатора 2 от отвода до средней точки дл тех обмоток отводы которых соединены между собой через открытый ключевой элемент либо 5, либо 6.This network The voltage at the output of the regulator is equal to the sum of the input voltage, the voltage on the winding part of the first transformer 1 from the midpoint to the drain and the voltage on the winding part of the transformer 2 from the drain to the midpoint for those windings whose leads are interconnected through an open key element is either 5 or 6.
При несовпадении пол рности импульсов напр жени на указанных част х обмоток трансформатора 1 и 2 суммарное напр жение на част х этих обмоток равно нулю (так как отношение витков части обмотки от средней точки -до отвода к общему числу витков в обмотке выбрано одинаково в каждом трансформаторе), выходное напр жение регул тора равно входному. При совпадении же пол рности импульсов суммарное напр жение на част х этих обмоток либо совпадает по по л рности с водным, либо противопо - ложно емуIf the polarity of voltage pulses does not coincide on the indicated parts of transformer windings 1 and 2, the total voltage on parts of these windings is zero (since the ratio of the turns of the winding part from the midpoint to the total number of turns in the winding is selected ), the output voltage of the regulator is equal to the input. If the polarity of the pulses coincides, the total voltage on the parts of these windings either coincides in polarity with the water or opposite to it.
Поэтому выходное напр жение регул тора представл ет собой сумму входного напр жени и суммарного импульсного напр жени , снимаемого с частей обмоток трансформаторов 1 и 2, низкочастотна составл юща которого представл ет собой синусоиду с частотой сети, амплитуда которой зависит от скважности импульсов суммарного напр жени , снимаемого с частей обмоток трансформаторов 1 и 2 (и определ ема сдвигом фаз напр жений на этих обмотках), а фаза либо совпадает , либо противоположна фазе входного напр жени Если фазы этих напр жений совпадают, то выходное на- пр жение больше входного, если они противоположны, то выходное напр жение меньше входного напр жени Therefore, the output voltage of the regulator is the sum of the input voltage and the total pulse voltage taken from parts of the windings of transformers 1 and 2, the low-frequency component of which is a sinusoid with a network frequency whose amplitude depends on the duty cycle of the total voltage pulses, transformers 1 and 2 (and determined by the phase shift of the voltages on these windings), and the phase is either the same or opposite to the phase of the input voltage. If the phases of these voltages coincide If the output voltage is greater than the input voltage, if they are opposite, then the output voltage is less than the input voltage.
Следовательно, напр жение на выходе регул тора зависит от скважности и пол рности импульсов суммарного напр жени , снимаемого с частей обмоток трансформаторов 1 и 2, которые определ ютс сдвигом фаз между импульсами напр жени на выходах задающего генератора 9 и фазосдвигающих узлов 10 и 11, которые управл ют переключением ключевых элементов по- парно 5 и 6, 3 и 4, 7 и 8Consequently, the voltage at the output of the regulator depends on the duty cycle and polarity of the total voltage pulses taken from parts of the windings of transformers 1 and 2, which are determined by the phase shift between the voltage pulses at the outputs of the master oscillator 9 and phase shifting nodes 10 and 11, which control the switching of the key elements in pairs 5 and 6, 3 and 4, 7 and 8
Так, например, при одновременном попеременном переключении ключевых элементов 3, 5, 7, и 4, 6, 8 выходнее напр жение максимально, при од повременном переключении ключевых элементов 3, 6, 7, и 4, 5, 8 выходное напр жение минимально, а прч одно временном переключении ключевых зле™ ментов 3, 8 и 4, 7 выходное напр жение равно входному, независш-о от тазы переключени ключевых 5 и 6.So, for example, with simultaneous alternating switching of key elements 3, 5, 7, and 4, 6, 8, the output voltage is maximal, with one time switching of key elements 3, 6, 7, and 4, 5, 8 the output voltage is minimum, and one time switching of key points 3, 8, and 4, 7, the output voltage is equal to the input voltage, independent of the key switch 5 and 6.
Напр жение на выходе регул торг устанавливаетс в зависимости от уп равл ющего напр жени от подключени источника управл ющего напр жени , изменением сдвига фаз импульсов на выходах управл емых фазосдвигающих узлов 10 и 11 по отношению к фазе задающего генератора 9The voltage at the output of the regulator is set, depending on the control voltage from the connection of the control voltage source, by changing the phase shift of the pulses at the outputs of the controlled phase-shifting nodes 10 and 11 with respect to the phase of the master oscillator 9
При этом импульсы на выходе сдвигающего узла 10 отстают по фазе от импульсов -задающего генератора 9, а импульсы на выходе фазосдвигающего узла 11 их опережают Наиболее опти- мальным вл етс случаи, когда выходные импульсы фазе сдвигающих узлов 10 и 11 соответственно отстают и one- режают по фазе выходные импульсы ге- нератора 9 на одинаконую величинуIn this case, the pulses at the output of the shifting node 10 are lagging in phase from the pulses of the setting generator 9, and the pulses at the output of the phase-shifting node 11 are ahead of them. The most optimal is the cases when the output pulses of the phase of the shifting nodes 10 and 11 are lagging behind and one in phase, the output pulses of the generator 9 by the same value
Причем, при входном напр жении вь ше выходного импульсы на выходе фазо- сдвигающего узлп 10 отстают по фазе от импульсов на выходе фазосдвигаю- щего узла 11 более, чем 1/2 периода колебаний задающего генератора 9оMoreover, with the input voltage above the output pulses at the output of the phase-shifting node 10 lags in phase from the pulses at the output of the phase-shifting node 11 more than 1/2 of the oscillation period of the master oscillator 9o
При входном напр жении ниже выходного импульсы на выходе фазосдвигакг- щего узла отстают по фазе от импульсов фазосдвигающего узла 11 менее, чем на 1/2 периода задающего генератора 9.When the input voltage is lower than the output pulses at the output of the phase-shifting unit, the phase-shifted pulses of the phase-shifting unit 11 are less than 1/2 the period of the master oscillator 9.
Таким образом, мен управл ющее напр жение источника управл ющего напр жени и устанавлива вследствие этого требуемый сдвиг фаз между переключением ключевых элементов попарно 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8, осуществл етс установка требуемого напр жени .Thus, changing the control voltage of the source of the control voltage and, as a result, setting the required phase shift between switching the key elements in pairs 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8, setting the required voltage.
На представлены временные диаграммы напр жений регул тора, где U IU, 1Ц - напр жени на пр мых выходах соответственно задающего генератора 9, фазосдвигающих узлов 10 и 11; U4 - суммарное напр жение, снимаемое с частей обмоток трансформатора 1 и 2, дл тех обмоток,отводы которых соединены между собой через открытый ключевой элемент либо 5, либо 6; Ug- входное напр жение регул тора; Ug - выходное напр жение регул The time diagrams of the regulator voltages are presented, where U IU, 1Ц are the voltages at the direct outputs of the master oscillator 9, phase shifting nodes 10 and 11, respectively; U4 is the total voltage taken from parts of transformer windings 1 and 2 for those windings whose outlets are interconnected through an open key element of either 5 or 6; Ug is the input voltage of the regulator; Ug - regulation output voltage
- -
66
ПричемAnd
10ten
(5(five
;о;about
тора; t - нремч. Причем при положи- тельных U , Г Ј и Uз ключевые элементы 3, 7, , на которые напр жени подаютс , открыты, а при отрицательных закрыты Кроме того при t У to выходное напр жение ниже входного, а при t -с t 0 вьаче.Torah; t - nremch. Moreover, for positive U, Г Ј and Uз, the key elements 3, 7, to which the voltage is applied, are open, and for negative, they are closed. Moreover, when t Y to, the output voltage is lower than the input, and .
В схеме предлагаемого ег тора максимал но возможное выходное ьапр 1 (1+k «)In the scheme of the proposed torus, the maximum but possible output is frp 1 (1 + k «)
жение равноlife equals
UU
UU
ВЫ XYOU X
и and
вх (l-k2)input (l-k2)
k2k2
в - входное напр жение; k и отношение витков до отвода до начала обмотки к общему числу виткор в об- метке соответственно первого 1 и второго 2 трансформаторов. Ilp i приближении k к единице н пр ление мо- жег неограниченно возрастав, Минимально возможное ьыходное папр -кеьлеin - input voltage; k and the ratio of turns to tap before the start of the winding to the total number of the vitcor in the marking of the first 1 and second 2 transformers respectively. Ilp i approximation of k to unity, the arc can be unboundedly growing, Minimum possible output papr-scale
5five
Чьи U Whose u
Bnd-k,)(l-k2). ПриBnd-k,) (l-k2). With
приближении значении k . ичи k к e;bf нице величина выходного напр жени стремитс к .approximation of k. If k to e; bf, the magnitude of the output voltage tends to.
Таким образом диапазон регулировани в предлагаемом регул торе практч чесчи неограничен.Thus, the range of adjustment in the proposed controller is practically unlimited.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884628780A SU1642449A1 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Pulsed ac voltage controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884628780A SU1642449A1 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Pulsed ac voltage controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1642449A1 true SU1642449A1 (en) | 1991-04-15 |
Family
ID=21418941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884628780A SU1642449A1 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Pulsed ac voltage controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1642449A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-29 SU SU884628780A patent/SU1642449A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4591965A (en) | Inverter for use with solar arrays | |
US3419788A (en) | Automatic voltage regulator | |
SU1642449A1 (en) | Pulsed ac voltage controller | |
PL168286B1 (en) | Method of controlling an electric converter valve | |
SU942237A1 (en) | Electric regulator | |
RU2025031C1 (en) | Low-voltage heavy-current power supply source for machines of electrochemical machining | |
SU648960A1 (en) | Ac voltage regulator and method of control of the regulator | |
KR800001557Y1 (en) | Heater circuit for two voltages | |
SU888333A1 (en) | Method of shaping control signal of controllable inverter switches | |
SU983672A1 (en) | Ac voltage stabilized power supply source | |
SU1564717A1 (en) | Two-module converter | |
SU1681367A1 (en) | Method of controlling three-phase frequency converter | |
RU2003171C1 (en) | Device for control over ac voltage | |
RU2094840C1 (en) | Method for control of narrow-band alternating voltage regulator | |
SU1001371A1 (en) | Voltage regulator with elevated frequency stage | |
SU1097983A1 (en) | Device for adjusting three-phase voltage | |
SU1288855A2 (en) | Rectifier converter | |
SU760336A1 (en) | Voltage regulator control device | |
SU1035580A1 (en) | Three-phase voltage adjustment device | |
SU738067A1 (en) | Frequency divider by two for inductive load | |
SU537334A1 (en) | AC Voltage Regulator | |
SU1658346A1 (en) | Dc-to-three-phase-ac voltage converter | |
SU1721778A1 (en) | Method of controlling an asynchronous electric motor | |
RU2075817C1 (en) | Voltage regulator | |
SU1605216A1 (en) | Pulsed a.c. voltage stabilizer |