SU760336A1

SU760336A1 - Способ управления' регулятором напряжения 1 2

Info

Publication number: SU760336A1
Application number: SU772541529A
Authority: SU
Inventors: Anatolij V Kobzev; Gennadij Ya Mikhalchenko; Valerij D Semenov
Original assignee: Nii Avtom Elektromekh
Priority date: 1977-11-10
Filing date: 1977-11-10
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к электронике, в частности к способам управления регуляторами напряжения и преобразователями.

Известен способ управления регуля-5 тором напряжения с высокочастотным трансформатором и двухтактными коммутаторами по нулевой схеме в его первичной и вторичной цепяхзаключающийся в формировании опорной последо- ю вательности разнополярных импульсов для управления ключами нерегулируемого коммутатора, в формировании другой последовательности разнополярных импульсов, регулируемой по фазе отно-|5 сительно опорной в сторону задержки и в подаче ее в противофазе на противотактные ключи.

Такой способ управления регулятором напряжения позволяет работать на 20 частоте, не связанной с частотой источника, при питании от сети переменного тока сохранять огибающую напряжения источника, реализовать регулирование как вверх от напряжения сети 25 так и вниз, а в случае использования регулятора с гальванической развязкой первичной и вторичной цепи - осуществить реверс выходного напряжения [ 1] .

Однако при таком способе управления реализуется двухполярная реверсная модуляция, которая имеет ряд неί достатков. Когда необходимо получить .напряжение на выходе регулятора, разное нулю(гальваническая развязка первичной и вторичной цепи)или напряжение на выходе, равное напряжению сети (вольтодобавочная схема).регулятор

.характеризуется максимальными искажениями входного тока и выходного напряжения и завышенной мощностью циркулирующей по каналу регулирования, что приводит в стабилизаторах к пониженному средневзвешенному КПД. Кроме того, во всех режимах работы необходимо завышать в несколько раз установленную мощность входных и выходных фильтров , что приводит к повышению массы и габаритов регулятора.

Известен также способ управления регулятором переменного напряжения с вольтодобавсчным звеном высокой частоты, заключающийся в формировании опорной последовательности импульсов · высокой частоты и подаче ее на управляющие входы ключей моста-модулятора и в формировании двух других импульсных последовательностей, регулируемых в сторону отставания и опережения от-

.760336

4

‘йбёительно опорной послё'Д'Овгательности. импульсов, причем опережающую импульсную последовательность подают в про' тйвотакте на управляющие входы одной · парыключей моста-демодулятора,смёж'”"”ныхотносительно его низкочастотных зажимов, а отстающую - в противотакте, на управляющие входы другой смежной парЬГключей этого же моста. Такой способ управления позволяет реализовать однополярную реверсивную модуляцию [2] .

Однако этот способ управления применим только к мостовым схемам кОм.мутаторов, что приводит к увеличенному числу ключей, соединенных последовательно с нагрузкой, и, как еледствие,снижению технико-энергетических показателей, особенно в низковольтных схемах. .......

Цель изобретения - повышение технйкд-экономических показателей за счёт”^:умёйьщения пульсаций выходного напряжения и входного тока.

Указанная цель достигается' тём, что используется известный способ уп- "равления регулятором напряжения, содёржащим высокочастотный вольтодобавочный трансформатор с первичной и

" вторичной обмотками, регулируемый и

нерегулируемый коммутаторы на пол-.....

ностью управляемых ключах, каждый из которых выполнен по инверторной схеме с 'нулевым выводом, а регулируемый коммутатор снабжен дополнительным нулевым ключом, включенным между его силовыми выводами, заключающийся в формировании последовательности импульсов с регулируемой паузой для управления основными ключами регулируе” мого^-коммутатора и подачи управляющих импульсов в моменты, соответствующие этим паузам на дополнительный

^нулевой ключ. В отличие, от известно'""'Γό Д “Предлагаемом способе заданный диапазон регулирования выходного напряжения разделяют на две зоныи в момент перехода из одной зоны в другую, характеризуемый максимальной

..... ьаостью паузы, фазу' послёдоваТёльности импульсов· для управления ^ основными ключами регулируемого ком' мутатора изменяют на противоположную.

На фиг.1 представлена структурная схема* регулятора напряжения с"В'ольтодобавочным трансформатором и двух/ тактными коммутаторами по нулевой (('схеме в его первичной и вторичной цепях; на фиг., 2 - временные Диаграммы, поясняющие предлагаемый способ

'управления; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы, регулятора напряжения. .

Регулятор содержит высокочастот- ________ный вольтодобавочный трансформатор !

с_двумя первичными полуобмотками 4Ϊ,· 4Ц и двумя вторичными 4Ш, У17,двухтактный нерегулируемый коммутатор по

нулевой схеме 2_ с Полностью управлявёмымй ключами 3,4,Двухтактный регулируемый коммутатор по нулевой схеме 5 на полностью управляемых ключах 6-8, нагрузку 9. Средние точки первичной и вторичной обмоток объединены и свя⁵ заны с сетью. Концы первичных полуобмоток 41, МП подключены через ключи

З.и 4 ко второму проводу сети, общему с нагрузкой. Свободные концы вто_п ричных полуобмоток 4Щ, 4IV через клю’θ чи 6 и 7 соединены с другим концом ¹нагрузки·. Между средними точками обмоток (41,411 и 4Ш, 41У) и общей точкой ключей 6,7 включен нулевой ключ 8, Для управления нерегулируемым ком15 мутатором используется опорная последовательность импульсов 10(фиг.2), также, как и в известном устройстве

‘подаваемая на ключи 3,4 в противотакте . .

20 Для управления вторичным коммутатором используются две импульсные последовательности 11 и 12, сдвинутые относительно опорной на угол задержки оС_р и угол опережения β_ρ , при-с чем на ключи 6 и 7 подается в противотакте последовательность 13 импульсов равная геометрической сумме последовательностей 11 и 12, а на ключ 8 - двухполупериодно выпрямленная последовательность 14 импульсов,равная

Зи геометрической разности последовательностей 11 и 12. В исходном состоянии, когда последовательности 10, 11,12 находятся в фазе, работают ключи 3,4 и 6,7, а поскольку геометриче35 ская разность последовательностей 11, 12 равна нулю, то ключ 8 все время выключен. Причём, если положительное значение последовательности 10 соответствует включённому состоянию клю40 ча 4, а отрицательное - ключа 3 и положительное 'значение посЛедоватёльн'ости 13 соответствует включению ключа б (отрицательное -ключа 7),то на нагрузке формируется напряжение сети' с вдльтодобавкой(см.диаграмму 24 на фиг.3). ;„ .

При угле сдвига последовательноетей 11,12 0<<χ_ρΛ(ρ>_ρ^-^_ρ)

в работу включается нулевой вентиль

’θ и режим добавки чередуется с режимом неискаженной передачи. Ключи замыкаются по циклу 8-6-8-7, организуется режим регулируемой вольтодобавки. По мере увеличения углов </_р и β_ρ вре55 мя включенного состоянии ключа 8 возрастает , В 'ключей 6 и 7 - уменьшается, При последовательности

|1 ,12 находятся в противо фазе, и их геометрическая сумма равна нулю, поэтому импульсы управления не поступают на вход ключей 6,7, а работает все время ключ 8, подключая к нагрузке напряжение сети. Таким образом реализуется режим полной неискаженной передачи.

760336

При у<«<_р<7Г фаза управления ключами 6,7 меняется на 180°, и тогда при включенном ключе 4 оказывается включенным ключ 7, что приводит к режиму регулируемой вольтоотбавки.Ключи заъикаются по циклу 8-7-8-6.По мере увеличения угловой β_ρвремя включенного состояния ключа о уменьшается, а ключей 6,7 увеличивается.

В предельном режиме <λ·_ρ=ττ, р_р-о нулевой ключ 8 полностью выключен, а ключи 7 и 6 работают поочередно, организуя на нагрузке режим полной вольтоотбавки (диаграммами соответствующих напряжений на фиг 2 и 3 обозначены; 15 - напряжение источника;

16 - напряжение на обмотках трансфор-, матора;17 - диаграмма включенных и выключенных состояний ключей б и 7;

18 - состояние для ключа 8; 19 - напряжение на нагрузке; 20,21,22 - то же, что и 16,17,18, но для вольтоотбавки).

Предлагаеъый способ управления регулятором напряжения может быть применен и в том случае, если реду·^ лируемый коммутатор находится в первичной цепи вольтодобавочного трансформатора, а нулевой ключ шунтирует первичную обмотку последнего. В этом 30 случае последовательность 10 додают в противотакте на ключи 6,7, последовательность 13 в противотакте - на ключи 3,4, а последовательность 17 на ключ 8, который теперь включается 35 параллельно первичной обмотке трансформатора .

Таким образом, предлагаемый способ управления регулятором напряжения позволяет получить однополярную реверсивную модуляцию, имеющую преимущест10

15

20

25

венно перед двухпйлярной, и техникоэкономические показатели регулятора напряжения повышаются.

Claims

Формула изобретения

Способ управления регулятором напряжения, содержащим высокочастотный вольтодобавочный трансформатор с первичной и вторичной.обмотками, регулируемый и нерегулируемый коммутаторы на полностью управляемых ключах, каждый из которых выполнен по инверторной схеме с нулевым выводом, а регулируемый коммутатор снабжен дополнительно нулевым ключом, включенным между его силовыми выводами, путем формирования последовательности импульсов с регулируемой паузой для управления основными ключами регулируемого коммутатора и подачи управляющих импульсов в моменты, соответствующие этим паузам на дополнительный нулевой ключ, отличающийся ,тем, что, с целью повышения техникой ’экономических показателей за счет уменьшения пульсаций выходного напряжения и входного тока, заданный диапазон регулирования выходного напряжения разделяют на две зоны и в момент перехода из одной зоны в другую, характеризуемый максимальной длительностью паузы, фазу последовательности импульсов для управления основными ключами регулируемого'коммутатора изменяют на противоположную.