SU892620A1 - Статический удвоитель частоты - Google Patents

Description

(5) СТАТИЧЕСКИЙ УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относитс  к преобразованию переменного тока одной часто ты в переменный ток другой частоты с применением полупроводниковых приборов и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики , в частности дл  питани  электродвигателей . Известен удвоитель частоты, содер жащий подключаемые к источникам пере менного тока, напр жени  которых сдвинуты по фазе на 90 эл.градусов относительно друг друга, два выпр мительных моста, минусы которых соединены непосредственно, а плюсы через цепочку из двух последовательно соединенных резисторов, обща  точка которых соединена с общей точкой мин сов мостов через стабилитрон, причем нагрузка подключаетс  к плюсам выпр  мителей ll J, Недостатком этого удвоител   вл етс  низкий КПД, обусловленный потер ми а резисторах и стабилитроне. причем эти потери практически не завис т от нагрузки и определ ютс  расчетной мощностью удвоител . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  статический удвоитель частоты , содержащий два вентильных выпр мительных моста, вход каждого из которых соединен с соответствующими выводами дл  подключени  двух источников переменного тока, напр жени  которых сдвинуты по фазе на 90 эл. градусов относительно друг друга, их отрицательные выводы объединены, а положительные - образуют выводы дл  подключени  нагрузки 2J. Недостатком этого устройства  вл етс  низкий КПД, обусловленный потер ми энергии в цеп х по которым проходит посто нна  составл юща  выпр мленного тока, потер ми энергии в реакторагх (или резисторах) , подключенных между плюсом и минусом выпр мительного моста.

Цель изобретени  - повышение КПД удвоител .

Поставленна  цепь достигаетс  тем что в статический удвоитель частоты, содержащий два вентильных выпр мительных моста, вход каждого из которых соединен с соответствующими выводами дл  подключени  двух источников переменного тока, напр жени  которых сдвинуты по фазе на 90 эл.градусов относительно друг друга, их отрицательные выводы объединены, а положительные - образуют выводы дл  подключени  нагрузки, введены два трансформатора, выполненных каждый с одной первичной и несколькими вторичными обмотками, а параллельно каждому из вентилей выпр мительных мостов подключена цепочка, состо ща  из последовательно соединенных диода и транзистора, база - эмиттерным переходом годключенным к одной из вторичных обмоток одного из трансформаторов , первична  обмотка которого включена в диагональ переменного тока соответствующего вентильного выпр мительного моста.

На фиг. 1 изображена принципиальна  электрическа  схема удвоител  частоты; на фиг. 2 - графики изменени  напр жений на отдельных элементах схемы.

Устройство содержит два выпр мительных моста, выполненные на вентил х 1-8, Мосты запитываютс  от источников 9 и 10, напр жени  которых сдвинуты по фазе на 90 эл. градусов. Отрицательные выводы (минусы) мостов соединены непосредственно, а положительные выводы (плюсы) подключаютс  к нагрузке 11, Восемь цепочек, образованные диодами 12-19 и транзистораM f 20-27, подключаютс  параллельно каждому из вентилей 1-8. Управление транзисторами 20-23 осуществл етс  с помощью вторичных обмоток 28-31 трансформатора 32, первична  обмотка которого запитываетс  от источника ЭУправление транзисторами осуществл етс  от вторичных обмоток 3336 трансформатора 37, первична  обмотка которого запитываетс  от источника 10.

Статический удвоитель частоты работает следующим образом (фиг. 2).

Синусоидами Ug и Ц((., изображаютс  напр жени  источников 9 и 10 питани  а синусоидами Ujg - , и 113 напр жени  на вторичных обмотках

трансформаторов 32 и 37, соответственно . Допустим в первом приближении, что каждый из транзисторов 20-27 работает в режиме ключа, причем состо ние транзисторов .определ етс  пол рностью напр жени  Ujg - и U gg - . Например, в интервале времени от О до Т, когда напр жени  Una, и л имеет отрицательную пол рность

0 относительно эмиттера, открыты транзисторы 21- и 22. При открытом состо нии транзисторов 21 и 22 источник Э подключаетс  к источнику 10 и нагрузке 11 через элементы схемы 2, 13,

5 21 и 3, 1, 22. При этом элементы схемы допускают изменение направлени  движени  тока. Так, например, ток проходит в одном направлении через вентили 2, 3 и в обратном через

Q диод 13, транзистор 21 и диод U, транзистор 22,

Напр жение на нагрузке в любой момент времени  вл етс  суммой мгновенных напр жений источников 9 и 10 с учетом фазировки (пол рности ) включени  источников, котора  определ етс  состо нием транзисторов 20-27. Например,в интервале времени от О до Т/2 источники 9 и 10 соедин ютс  между собой последовательно встречно через элементы 3, 1, 22 и 7, 18, 26 и подключаютс  к нагрузке 11 через элементы 2, 13, 21 и 6, 17, 25. В интервале времени OTj/2 до Т источники 9 и 10 соедин ютс 

между собой последовательно согласно. Последнее достигаетс  тем, что в этот момент времени транзисторы 26 и 25 закрыты, а транзисторы 2 и 27 открыты .

Результирующа  крива  выходной напр жени  U , построенна  с учетом описанного выше пор дка коммутации транзисторов, приведена на фиг. 2. Использование предлагаемого удвоител  в сравнении с известными устройствами дает расчетное увеличение КПД, удвоител  на 2/F. Эта величина составл ет долю потерь посто нной составл ющей в кривой выходного тока

0 мостовой схемы выпр млени . Фактическое увеличение КПД удвоител  несколько ниже, так как имеют место потери в диодах 12-19, транзисторах 20-27 и цеп х управлени  транзисторами.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР tf 500569, кл. Н 02 М 5/16, 197.

2.Авторское свидетельство СССР tf 1 45929, кл. Н 02 М 5/16, 1961.

В9262П

Фиг. 1