Пристрій для безперервного регулювання змінної напруги

Реферат: UA 87726 U UA 87726 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки та регулювання напруги, яка може бути використана при побудові напівпровідникових пристроїв стабільної напруги. Запропонований пристрій для безперервного регулювання змінної напруги, який містить два послідовно підключених вхідних і два послідовно підключених вихідних конденсатора, чотири вхідних і чотири вихідних напівпровідникових ключі, кожний з яких складається з двох зустрічно ввімкнених транзисторів з паралельними зустрічними діодами, та високочастотний трансформатор з двома вхідними обмотками, які з'єднані послідовно, і двома вихідними обмотками, також з'єднаними послідовно, при цьому вхідні напівпровідникові ключі попарно з'єднані з послідовно підключеними вхідними конденсаторами по схемі напівмостового перетворювача, що працює відповідно на першу або першу і другу вхідні обмотки трансформатора, а вихідні напівпровідникові ключі гак само як і вхідні з'єднані попарно з вихідними конденсаторами по схемі напівмостового перетворювача і також працюють відповідно з першою або з першою і другою вихідними обмотками трансформатора. Відомий спосіб регулювання змінної напруги, який полягає в перетворенні синусоїдальної напруги за допомогою інвертора в послідовність біполярних імпульсів значно вищої частоти, що модулюються по амплітуді і тривалості, з подальшим їх випрямленням, що дозволяє отримати на виході згладжуючого фільтра синусоїдальну напругу вихідної частоти (1). Недоліком цього способу є зниження коефіцієнта корисної дії при зменшені тривалості біполярних імпульсів та неможливість рекуперації енергії, що звужує область йото використання. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення коефіцієнта корисної дії та розширення області використання пристрою для безперервного регулювання змінної напруги. Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованому пристрої безперервного регулювання змінної напруги вхідна та вихідна частини схеми пристрою є однаковими і можуть працювати, при необхідності, як в режимі випрямлення так і в режимі високочастотного перетворювача, забезпечуючи передачу енергії як з входу на вихід так і навпаки, що розширює область його використання, а підвищення коефіцієнта корисної дії гарантується симетричною імпульсною модуляцією напівмостових високочастотних перетворювачів з відповідним часом їх почергової роботи для забезпечення необхідного рівня вихідної напруги. Схема запропонованого пристрою приведена на фіг. 1. Пристрій складається з двох послідовно з'єднаних вхідних конденсаторів С1 і С2 та двох послідовно з'єднаних вихідних конденсаторів С3 і С4, чотирьох вхідних S1, S2, S3, S4 та чотирьох вихідних S5, S6, S7, S8 напівпровідникових ключів, які виконані по схемі фіг. 2 високочастотного трансформатора TR з двома з'єднаними послідовно вхідними обмотками і двома з'єднаними послідовно вихідними обмотками. Пристрій працює наступним чином. Вхідна синусоїдальна напруга за допомогою першого, зібраного на ключах S1 і S4 та конденсаторах С1 і С2 або другого, зібраного на ключах S2 і S3 та конденсаторах С1 і С2 напівмостових перетворювачів модулюється симетричними високочастотними імпульсами і діє відповідно на першу і другу або тільки на першу обмотки високочастотного трансформатора TR. З першої і другої або тільки першої вихідних обмоток трансформатора TR модульована високочастотними імпульсами вхідна синусоїдальна напруга через відповідний перший або другий вихідні напівмостові перетворювачі що виконані на ключах S5 і S8 та S6 і S7 і в яких транзистори ввімкнені для забезпечення режиму випрямлення, потрапляє на вихідні конденсатори С3 і С4 де і формується вихідна синусоїдальна напруга. Необхідний рівень вихідної напруги забезпечується почерговим часом дії першого або другого вхідних напівмостових перетворювачів з першим або другим вихідним напівмостовим перетворювачем, які працюють в режимі випрямлення. Так, якщо перша і друга вхідні і вихідні обмотки високочастотного трансформатору TR однакові, то є очевидним, що при постійному включенні першого вхідного папівмостового перетворювача в режимі модуляції вхідної синусоїдальної напруги і першого вихідного напівмостового перетворювача в режимі випрямлення вихідна напруга буде дорівнювати вхідній. При постійному ж включенні першого вхідного напівмостового перетворювача в режимі модуляції вхідної синусоїдальної напруги і другого вихідного напівмостового перетворювача в режимі випрямлення вихідна напруга буде дорівнювати половині вхідної напруги. А якщо постійно включені другий вхідний напівмостовий перетворювач в режимі модуляції вхідної синусоїдальної напруги з першим вихідним напівмостовим перетворювачем, що працює в режимі випрямлення, вихідна напруга буде дорівнювати подвоєній величині вхідної напруги. Режим рекуперації енергії забезпечується однаковою схемною реалізацією вхідних та вихідних напівмостових перетворювачів, які, в залежності від напрямку передачі енергії, мають можливість працювати як в режимі високочастотної модуляції так і в режимі випрямлення високочастотної напруги. Тобто, якщо треба передати вихідну напругу на вхід пристрою вихідні напівмостові перетворювачі працюють 1 UA 87726 U 5 10 в режимі високочастотної модуляції, а вхідні напівмостові перетворювачі працюють в режимі випрямлення. Таким чином, запропонований пристрій для безперервного регулювання змінної напруги дозволяє виконувати передачу енергії як з входу на вихід так і з виходу на вхід, що розширює його область використання, а підвищення коефіцієнту корисної дії гарантується симетричною імпульсною високочастотною модуляцією вхідної напруги напівмостовими перетворювачами з відповідним часом їх почергової роботи з різними обмотками високочастотного трансформатора для забезпечення необхідного рівня вихідної напруги. Джерела інформації: 1. Коршунов А.И. "Способ плавного регулирования величины и изменения фазы напряжения переменного тока". Патент России, (RU) 2266608. Н02М 3/22, Н02М 7/527, G05F 1/56. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Пристрій для безперервного регулювання змінної напруги, який містить два послідовно підключених вхідних і два послідовно підключених вихідних конденсатора, чотири вхідних і чотири вихідних напівпровідникових ключі, кожний з яких складається з двох зустрічно ввімкнених транзисторів з паралельними зустрічними діодами, та високочастотний трансформатор з двома вхідними обмотками, які з'єднані послідовно, і двома вихідними обмотками, також з'єднаними послідовно, який відрізняється тим, що вхідні напівпровідникові ключі попарно з'єднані з послідовно підключеними вхідними конденсаторами по схемі напівмостового перетворювача, що працює відповідно на першу або першу і другу вхідні обмотки трансформатора, а вихідні напівпровідникові ключі так само як і вхідні з'єднані попарно з вихідними конденсаторами по схемі напівмостового перетворювача і також працюють відповідно з першою або з першою і другою вихідними обмотками трансформатора. 2 UA 87726 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3