SU283370A1

SU283370A1 - METHOD FOR REGULATING VOLTAGE VOLTAGE

Info

Publication number: SU283370A1
Application number: SU1331753A
Authority: SU
Original assignee: В. В. Цоканов , О. И. Хасаев

Description

Дл известных способов регулировани посто нного напр жени , например, дл электрических машин, методом широтно-импульсной модул ции с использованием по меньшей мере двух источников предпочтительно с равным выходным напр жением, соединенным между собой последовательно согласно и регулируемых соответствуюш,ими каждому источнику полупроводниковыми ключами, коммутируемыми с одной и той же частотой, и сглаживаюш,его L С-фильтр а с шунтирующими диодами, на которых происходит суммирование промодулированных напр жений источников, характерны большие посто нные времени сглаживающих фильтров.For known methods of controlling DC voltage, for example, for electric machines, using pulse width modulation using at least two sources, preferably with equal output voltage, connected together in series according to and regulated by corresponding semiconductor switches, each source switched with the same frequency, and is smoothed, its L C-filter and with shunt diodes, on which the modulated voltage sources are summed, kterns are large time constant smoothing filters.

По предлагаемому способу с целью уменьшени посто нной времени фильтра при заданном уровне пульсаций выходного напр жени суммирование промодулированных напр жений производ т но длительности их импульсов путем последовательной коммутации указанных ключей так, что каждый последующий ключ открывают при запирании предыдущего.According to the proposed method, in order to reduce the filter time constant at a given level of output voltage ripples, the modulated voltages are summed up by the duration of their pulses by successive switching of these keys so that each subsequent key is opened when the previous one is locked.

Па фиг. 1 представлена блок-схема устройства , но сн юща предложенный способ; на фиг. 2 - временна диаграмма работы устройства .Pa figs. 1 is a block diagram of the device, but clarifying the proposed method; in fig. 2 - time diagram of the device.

диоды Дх, Д2. схемы УЬ 2 управлени .ключами К и Kz соответственно; фильтр Ф; задающий генератор ЗГ; блок управлени БУ; сигнал Uy управлени .diodes Dx, D2. the control circuit 2 and control keys K and Kz, respectively; filter f; master oscillator SG; control unit; control signal Uy.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

Источники напр жени U и Us включены последовательно согласно и зашунтированы диодами Д. Каждый из источников U- и U модулируетс ключами К и К.2 соответственно . Сигналы управлени па /Ci и Kz поступают от соответствующих схем управлени У и У ). Пмпульсы промодулированных напр жений Ui и U2 суммируютс на диодах Mi и Д, и регулирующее напр жение поступает на входThe voltage sources U and Us are connected in series according to and shunted by diodes D. Each of the sources U- and U is modulated by the keys K and K.2, respectively. The control signals pa / Ci and Kz come from the corresponding control schemes Y and Y). Pulses of modulated voltages Ui and U2 are summed across the diodes Mi and D, and the regulating voltage is fed to the input

LC-фильтра Ф, на выход которого подключена нагрузка ZH. Частота модул ции ключей К и /(2 определ етс задающим генератором ЗГ, который вместе со схемами уиравлени У) и У-2 ключей Ki и К2 образует блок управлени LC filter F, the output of which is connected to the load ZH. The modulation frequency of the keys K and / (2 is determined by the OG master oscillator, which, together with the Y control schemes) and Y-2 keys Ki and K2, forms the control unit

БУ.BOO.

Задающий генератор ЗГ осуществл ет синхронизацию схемы управлени У ключа Ki, котора , в свою очередь, синхронизирует схеi iy уиравлепи У2 ключа К-2, таким образом,The master oscillator ZG synchronizes the control circuit Y of the key Ki, which, in turn, synchronizes the circuitry of the key U2 of the key K-2, thus

что ключ Kz открываетс при запирании Ki. В результате импульсы промодулированных напр жений прикладываютс ко входу фильтра последовательно друг за другом, как это видно из временных диаграмм на фиг. 2,that the key Kz is opened when locking Ki. As a result, pulses of modulated voltages are applied to the input of the filter successively one after the other, as can be seen from the timing diagrams in FIG. 2,

жени ; f/ф - результирующее напр жение на входе сглаживающего фильтра.wives; f / f is the resultant voltage at the input of the smoothing filter.

В случае, когда , в предлагаемом устройствеIn the case when, in the proposed device

ii

dt , dt,

- 1 г « d/ 4f/ - 1 g "d / 4f /

(1)(one)

р-. 22 R-. 22

а амплитуда первой гармопики переменной составл ющей па входе фильтра:and the amplitude of the first harmonic of the variable component on the filter input:

(2)(2)

Ul,n,,, - и„- 81П2тгтРасчеты показывают, что в известном способе регулировани посто нного напр жени , где суммирование нромодулированных напр жений на шунтирующих диодах ведетс по их амплитуде, среднее значение пульсирующего напр жени (посто нна составл юща ) равно:Ul, n ,,, - and „- 81П2тгт Calculations show that in the known method of regulating the constant voltage, where the summation of the nromodulated voltages on the shunt diodes is based on their amplitude, the average value of the pulsating voltage (constant component) is equal to:

(U,+U,dt (U,+U,). (U, + U, dt (U, + U,).

и,and,

(f/,+t/,).T нри U, U, -U,, Un-i (f /, + t /,). T n U, U, -U ,, Un-i

(3)(3)

где Y коэффициент заполнени , а амплитуда первой гармоники св зана с параметрами импульса следующим уравнениемwhere Y is the fill factor and the amplitude of the first harmonic is related to the pulse parameters by the following equation

(4)(four)

i/imax - (1 + и sin Щ.i / imax - (1 + and sin y

Сравнива (1) и (3), а таклсе (2) и (4), можно сделать следующие выводы:Comparing (1) and (3), and tackles (2) and (4), we can draw the following conclusions:

а)посто нные составл ющие результирующего напр жени на входе фильтра в обоих случа х равны;a) the constant components of the resulting voltage at the input of the filter are equal in both cases;

б)амплитуда первой гармоники указанного напр жени в предлагаемом способе в два раза (при двух источниках) меньще амплитуды, получаемой при регулировании но известному способу;b) the amplitude of the first harmonic of the specified voltage in the proposed method is two times (with two sources) less than the amplitude obtained by adjusting the well-known method;

в)закон изменени амплитуды первой гармоники в зависимости от v при регулировании предлагаемым способом имеет дополнительный минимум, равный нулю при у 0,5.c) the law of variation of the amplitude of the first harmonic depending on v when regulating by the proposed method has an additional minimum equal to zero for y 0.5.

Аналогичные изменени претерпевают при регулировании предлагаемым способом и амплитуды высщих гармоник. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает уменьщение переменной составл ющей на входе сглаживающего фильтра во всем диапазоне изменени у (от О до 1), что дает возможность уменьщить его габариты и вес при заданном уровне нульсаций выходногоSimilar changes undergo when adjusting the proposed method and the amplitude of higher harmonics. Thus, the proposed method provides a decrease in the variable component at the input of the smoothing filter in the entire range of variation y (from 0 to 1), which makes it possible to reduce its dimensions and weight at a given level of zero output fluctuations.

напр жени , поскольку габариты и вес сглаживающего фильтра жестко св заны с амплитудой переменной составл ющей на входе фильтра, частотой моду.л ции и заданным уровнем пульсаций выходного напр жени .voltage, since the dimensions and weight of the smoothing filter are rigidly related to the amplitude of the variable component at the input of the filter, the modulation frequency and the specified ripple level of the output voltage.

При использовании трех и более источников напр жени при условии ... When using three or more voltage sources, subject to ...

- (где п - число источников, U - суммарное напр жение питани ) это приводит к соответствующему пропорциональному уменьщению амплитуды переменной составл ющей напр жени на входе сглаживающего фильтра и дает возможность при заданном уровне пульсации выходного напр жени с помощью предложенного .способа уменьщить габариты и вес фильтра в еще большей мере. - (where n is the number of sources, U is the total supply voltage) this leads to a corresponding proportional decrease in the amplitude of the variable component voltage at the input of the smoothing filter and allows for a given level of output voltage ripple using the proposed size and weight reduction filter even more.

Предмет изобретени Subject invention

Способ регулировани посто нного напр жени , например, дл электрических машин методом щиротно-импульсной модул ции с использованием по меньшей мере двух источников предпочтительно с равным выходным напр жением , соединенных между собой последовательно согласно и регулируемых соответствующими каждому источнику полупроводниковыми ключами, коммутируемыми с однойA method of controlling a DC voltage, for example, for electric machines using pulse-width modulation using at least two sources, preferably with equal output voltages, connected together in series according to and controlled by the corresponding to each source semiconductor switches

и той же частотой, и сглаживающего LC-фильтра с шунтирующими диодами, на которых происходит суммирование промодулированных напр жений источников, отличающийс тем, что, с целью уменъщени посто нной времениand the same frequency and smoothing LC filter with shunt diodes, at which the modulated source voltages are summed up, characterized in that, in order to decrease the time constant

фильтра при заданном уровне пульсаций выходного напр жени , суммирование промодулированных напр жений производ т по длительности их импульсов путем последовательной коммутации указанных ключей так, чтоfilter at a given level of output voltage ripple, the summation of modulated voltages is produced by the duration of their pulses by sequentially switching the specified keys so that

каждый последующий ключ открывают при запирании предыдущего.each subsequent key is opened when locking the previous one.

Фиг. 1FIG. one

-1 i I -1 i i

«г"G