SU886175A1 - Преобразователь посто нного напр жени в ступенчатое переменное - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питани  дл  формировани  квазисинусоидального напр жени  ..

Известен преобразователь посто нного напр жени  в ступенчатое переменное , содержащий первичный инвертор повьппенной частоты с выходным трансформатором, отпайки вторичной обмотки которого через ключи, переменного тока подсоединены к вторичному инвертору, работающему на выходной частоте преобразовател  ij.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  большое количество используемых ключевых элементов и тройное преобразование электроэнер,гии при формировании напр жени .

Известны также преобразователи посто нного напр жени  в ступенчатое переменное, содержащие инвертор , трансформатор, «вторична  об (Мотка которого выполнена с отпайка1ми , выходной коммутатор на управл емых ключах r2jH tSJ .

Недостаток известных преобразователей - сложность построени  силовой части из-за большого количества используемь1х силовых управл емых ключей в коммутаторе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  пре10 образователь посто нного напр жеии  в ступенчатое переменное, содержащий однофазный инвертор повьшенной частоты с выходным трансформатором, вторична  обмотка которого имеет от-

15 пайки, одна из которых образует один выходной вывод преобразовател , а остальные через ключи переменного то- ка объединены, образу  второй выходной вывод преобразовател Г43.

20

Недостаток известного преобразовател  - сложность построени  его силовой части, обусловленна  большим количеством ключей переменного 3 тока, включенных на выходе трансформатора , Цель изобретени  - упрощение устройства и повьшение надежности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователе посто нного .напр жени  в «ступенчатое переменное, с промежуточным звеном высокой часто ты, содержащем однофазный инвертор с выходным трансформатором, вторична обмотка которого выполнена с отпайка ми, образукмцими вместе с двум  концами этой обмотки вьпсодные выводы трансформатора, отпайки прдсоединень1 к одним силовым концам ключей переменного тока,другие силовые концы .упом нутых ключей переменного тока объединены в две точки,образующие вы ходные выводы преобразовател ,а секции вторичной обмотки трансформатора разделены на группу из К секций подключаемуюк первому выходному выводу и группу из секций,подключаему ко второму выходному выводу преобраз пу из М-К-1 секций, подключаемую ко второму выходному выводу преобразовател , при этом секции одной группы соединенные между собой согласно включены встречно с другими секци ми соединенными медду собой также согласно . На фиг, 1 приведена предлагаема  схема преобразовател ; на фиг. 2 временные диаграммы, объ сн ющие работу преобразовател . Преобразователь содержит однофаз, .ный инвертор 1, выходной трансформатор 2, вторична  обмотка которого имеет секции 1-5, М, ключи 6-9, п-1, п, переменного тока, нагрузку 10. Секци  5 включена встречно с остальными секци ми. Преобразователь работает следующим образом. Однофазный инвертор 1 преобразует посто нное напр жение в переменное пр моугольной формы, частота которого равна , где fuuft частота выходного напр жени  инвертора; вых выходного напр жени  преобразовател ; N число уровней на четверти периода выходного напр жени  преобразовател . 5 . 4 Форма выходного напр жени  на вторичной обмотке выходного трансформатора 2 показана на фиг, 2 а. Дл  примера рассмотрим работу преобразовател  применительно к формированию кривой выходного напр жени  с четырьм  уровн йи на четверти периода выход-, ного напр жени . При этом перва  группа секций обмотки содержит одну секцию 5, т.е. , а всего вторична  обмотка разделена на три секции , т.е. . Соотношение витков секций 5,3 и 4 вторичной обмотки трансформатора 2 в этом случае равно Wj-: Wj: W, 5:1:2. Единичный, уровень напр жени  Е формируетс  при помощи ключей 7 и 8, подключающих секцию 3 вторичной обмотки трансформатора 2 к нагрузке 10. При смене пол р ности напр жени  на обмотке трансформатора отключаютс  ключи 7 и 8 и происходит включение ключей 6 и 9. К Ьагрузке 10 прикладываетс  разность напр жений секций 3-5 трансформатора 2 5Е-(Е+2Е) и происходит формирование второго уровн  (2EJ выходно- го напр жени  (фиг. 2 б). Третий уровень (ЗЕ) выходного напр жени  формируетс  при подключении секций А и 5 вторичной обмотки трансформатора 2 к нагрузке 10 (1Е+2Е ЗЕ) при помощи ключей 7 и 9. Подключение секций 3 и 5 вторичной обмотки транс4 орматора 2 к нагрузке 10 посредством ключей 6 и 8 позвол ет сформировать четвертый;- уровень напр жени  с амплитудой, равной разности напр жений на секци х 5 и 3 вторичной обмотки трансформатора 2. Подключа  секции трансформатора 2 к нагрузке 10 в обратной последовательности по алгоритму работы ключей (фиг. 2 в), получаем уровни напр жени  ЗЁ, 2Е, Е и таким образом формируем 1/2 периода кривой выходного напр жени  (фиг. 2 б). Аналогично происходит формирование второй полуволны выходного напр жени  преобразовател . Предлагаемый преобразователь позвол ет более эффективно использовать ключи переменного тока. Так дл  формировани  N уровней выходного напр жени  необходимое число ключей S переменного тока определ етс  из выражени  . S -5 в то врем  как в известном преобразо вателе S N.

Предлагаемый преобразователь выгодно отличаетс  и по максимальному обратному напр жению, прикладьгеаемому к ключам переменного TOKaUjjo g E (.N+1) дл  данного преобразовател , по сравнению со схемой известного преобразовател  оув E(2N-l).

Таким образом, незначительное изменение схемы преобразовател  позвол ет упростить его силовую цепь, особенно при формировании большого числа уровней в кривой выходного напр жени  преобразовател , а также снизить приложенное к ключам напр жение, т.е. повысить надежность преобразовател .

Claims (4)

1.Повьшение эффективности устройств преобразовательной техники.

Киев, 1976, с. 27, рис. 3.

2.Патент Англии № 900702, кл. 38(2), 1960.

3.Авторское свидетельство СССР № 688970, кл. Н 02 М 7/48, 1979.

4.Преобразование параметров электрической энергии. Киев, 1975, с. 220223 .

- 0

п

11}

8

7 6 7 б r б 7 7 б 7 67 9 9 99 386 e 9 65 III 67 f 3 Ь 6 S S