Регенератор однофазної напруги мережі

Реферат: Регенератор однофазної напруги мережі містить трансформатор із вторинною обмоткою, двополярний випрямляч, підсилювач потужності, блок захисту, формувач еталонного синусоїдального сигналу, первинну обмотку трансформатора, затискачі мережевої напруги, підсилювач потужності, вхід формувача еталонного сигналу, двополярний випрямляч, регенератор, блок захисту з навантаженням. Регенератор додатково містить 5-7 вторинних обмоток трансформатора, 5-7 випрямлячів, 5-7 ключових каскадів, кожен з яких складається із двох ключів і схеми керування ключами, два компаратори, реверсивний лічильник, дві пари ключових елементів, споряджених схемами керування і з'єднаних у мостову схему, інвертор, резистивний дільник, формувач еталонного сигналу додатково включає керований повторювач, третій компаратор і ключ, при цьому кожен випрямляч з'єднаний з відповідною вторинною обмоткою, кожен ключовий каскад з'єднаний з виходом відповідного випрямляча, перші ключі кожного ключового каскаду з'єднані між собою послідовно, а другі ключі кожного ключового каскаду включені між позитивним виходом відповідного випрямляча і точкою з'єднання перших ключів, входи схем керування ключами кожного ключового каскаду з'єднані з відповідними виходами реверсивного лічильника, перший ключовий каскад з'єднаний з першою парою ключових елементів, друга пара ключових елементів з'єднана з середньою точкою двополярного випрямляча, останній ключовий каскад з'єднаний з виходом підсилювача потужності, вихід підсилювача потужності з'єднаний також з входом, що не інвертує, першого компаратора й входом, що інвертує, другого компаратора, другі входи першого і другого компараторів з'єднані з резистивним дільником, причому вихід першого компаратора з'єднаний з підсумовуючим входом реверсивного лічильника, а вихід другого компаратора з'єднаний з віднімальним входом реверсивного лічильника, другий вхід підсилювача потужності з'єднаний з точкою з'єднання першого ключового каскаду з першою парою ключових елементів, вихід компаратора формувача еталонного сигналу з'єднаний з входами схем керування першого і четвертого ключових елементів і входом інвертора, вихід інвертора з'єднаний з входами схем керування других і третього ключових елементів, причому величина вихідної напруги кожного наступного випрямляча кратна двом відносно величини вихідної напруги кожного попереднього випрямляча, а виходом регенератора, до якого підключене навантаження, є діагональ мостової схеми. UA 91548 U (12) UA 91548 U UA 91548 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області електротехніки і може бути використана в пристроях живлення апаратури різного призначення, яка потребує високої якості живлячої напруги синусоїдальної форми, зокрема високоякісної аудіоапаратури. Найбільш близьким аналогом, до регенератора однофазної напруги мережі, що заявляється, є регенератор однофазної напруги мережі (Патент США № 7259705, МПК Н03М 1/66, від 01.02.2006 р., опубл. 21.08.2007 р.), що містить трансформатор із вторинною обмоткою, з'єднаною з двополярним випрямлячем, підсилювач потужності, блок захисту, формувач еталонного синусоїдального сигналу, причому первинна обмотка трансформатора з'єднана з затискачами мережевої напруги, перший вхід підсилювача потужності з'єднаний з виходом формувача еталонного сигналу, виводи живлення підсилювача потужності з'єднані з виходом двополярного випрямляча, а виходи регенератора послідовно з'єднані через блок захисту з навантаженням. Відомий регенератор однофазної напруги мережі забезпечує стабілізацію вихідної напруги і коректування синусоїдальної форми сигналу підсумовуванням напруги мережі з вихідним напруженням підсилювача потужності і підстроюванням форми вихідної напруги до збігу із сигналом синусоїдальної форми, що задається. Однак він не забезпечує одержання сигналу синусоїдальної форми, близької до ідеальної синусоїди, при значних викривленнях форми мережевого сигналу, не дозволяє регулювати частоту вихідної напруги і має низький коефіцієнт корисної дії (к.к.д.). Це пояснюється тим, що відомий регенератор має недостатній діапазон робочих напруг підсилювача потужності, у результаті чого вихідний сигнал підсилювача потужності недостатньо компенсує коливання мережевої напруги за формою і амплітудою. Якщо викривлення мережевого сигналу перевищують деякий поріг, то компенсаційні можливості пристрою вичерпуються, і мережеві викривлення попадають у вихідний сигнал регенератора. Для розширення компенсаційних можливостей пристрою необхідно збільшувати діапазон робочих напруг підсилювача потужності. Наприклад, для того, щоб компенсувати коливання мережевої напруги ± 20 %, підсилювач потужності повинен працювати в діапазоні ± 50 В. При вихідній потужності регенератора 1 кВт потужність втрат, що розсіюються підсилювачем потужності, буде становити близько 250 Вт, тобто коефіцієнт корисної дії пристрою становить не більше 75 %. У відомому регенераторі неможливо змінювати частоту вихідного сигналу регенератора. Вихідний синусоїдальний сигнал має частоту, рівну частоті живильної мережі, тобто 50 або 60 Гц. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити регенератор однофазної напруги мережі шляхом введення нових конструктивних елементів, нових зв'язків між конструктивними елементами, нового виконання конструктивних елементів, що забезпечить одержання сигналу синусоїдальної форми, близької до ідеальної синусоїди, дозволить регулювати частоту вихідної напруги і забезпечить підвищення коефіцієнта корисної дії (к.к.д.). Поставлена задача вирішується тим, що в регенераторі однофазної напруги мережі, що містить трансформатор із вторинною обмоткою, з'єднаною з двополярним випрямлячем, підсилювач потужності, блок захисту, формувач еталонного синусоїдального сигналу, причому первинна обмотка трансформатора з'єднана з затискачами мережевої напруги, перший вхід підсилювача потужності з'єднаний з виходом формувача еталонного сигналу, виводи живлення підсилювача потужності з'єднані з виходом двополярного випрямляча, а виходи регенератора послідовно з'єднані через блок захисту з навантаженням, згідно з корисною моделлю, регенератор додатково містить 5-7 вторинних обмоток трансформатора, 5-7 випрямлячів, 5-7 ключових каскадів, кожен з яких складається із двох ключів і схеми керування ключами, два компаратори, реверсивний лічильник, дві пари ключових елементів, споряджених схемами керування і з'єднаних у мостову схему, інвертор, резистивний дільник, формувач еталонного сигналу додатково включає керований повторювач, третій компаратор і ключ, при цьому кожен випрямляч з'єднаний з відповідною вторинною обмоткою, кожен ключовий каскад з'єднаний з виходом відповідного випрямляча, перші ключі кожного ключового каскаду з'єднані між собою послідовно, а другі ключі кожного ключового каскаду включені між позитивним виходом відповідного випрямляча і точкою з'єднання перших ключів, входи схем керування ключами кожного ключового каскаду з'єднані з відповідними виходами реверсивного лічильника, перший ключовий каскад з'єднаний з першою парою ключових елементів, друга пара ключових елементів з'єднана з середньою точкою двополярного випрямляча, останній ключовий каскад з'єднаний з виходом підсилювача потужності, вихід підсилювача потужності з'єднаний також з входом, що не інвертує, першого компаратора й входом, що інвертує, другого компаратора, другі входи першого і другого компараторів з'єднані з резистивним дільником, причому вихід першого компаратора з'єднаний з підсумовуючим входом реверсивного лічильника, а вихід 1 UA 91548 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 другого компаратора з'єднаний з віднімальним входом реверсивного лічильника, другий вхід підсилювача потужності з'єднаний з точкою з'єднання першого ключового каскаду з першою парою ключових елементів, вихід компаратора формувача еталонного сигналу з'єднаний з входами схем керування першого і четвертого ключових елементів і входом інвертора, вихід інвертора з'єднаний з входами схем керування других і третього ключових елементів, причому величина вихідної напруги кожного наступного випрямляча кратна двом відносно величини вихідної напруги кожного попереднього випрямляча, а виходом регенератора, до якого підключене навантаження, є діагональ мостової схеми. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, полягає в такому. Введення нових конструктивних елементів і нових зв'язків між конструктивними елементами, а також нове виконання конструктивних елементів регенератора, що заявляється, а саме те, що він: - додатково містить 5-7 вторинних обмоток, - додатково містить 5-7 випрямлячів, - додатково містить 5-7 ключових каскадів, кожен із яких складається з двох ключів і схеми керування ключами, - додатково містить два компаратори, - додатково містить реверсивний лічильник, - додатково містить дві пари ключових елементів, споряджених схемами керування і з'єднаних у мостову схему, - додатково містить інвертор, - додатково містить резистивний дільник, - формувач еталонного сигналу додатково включає керований повторювач, третій компаратор і ключ, - при цьому кожен випрямляч з'єднаний з відповідною вторинною обмоткою, кожен ключовий каскад з'єднаний з виходом відповідного випрямляча, перші ключі кожного ключового каскаду з'єднані між собою послідовно, а другі ключі кожного ключового каскаду включені між позитивним виходом відповідного випрямляча і точкою з'єднання перших ключів, входи схем керування ключами кожного ключового каскаду з'єднані з відповідними виходами реверсивного лічильника, перший ключовий каскад з'єднаний з першою парою ключових елементів, друга пара ключових елементів з'єднана з середньою точкою двополярного випрямляча, останній ключовий каскад з'єднаний з виходом підсилювача потужності, вихід підсилювача потужності з'єднаний також з входом, що не інвертує, першого компаратора й входом, що інвертує, другого компаратора, другі входи першого і другого компараторів з'єднані з резистивним дільником, причому вихід першого компаратора з'єднаний з підсумовуючим входом реверсивного лічильника, а вихід другого компаратора з'єднаний з віднімальним входом реверсивного лічильника, другий вхід підсилювача потужності з'єднаний з точкою з'єднання першого ключового каскаду з першою парою ключових елементів, вихід компаратора формувача еталонного сигналу з'єднаний з входами схем керування першого і четвертого ключових елементів і входом інвертора, вихід інвертора з'єднаний з входами схем керування других і третього ключових елементів, причому величина вихідної напруги кожного наступного випрямляча кратна двом відносно величини вихідної напруги кожного попереднього випрямляча, а виходом регенератора, до якого підключене навантаження, є діагональ мостової схеми, у сукупності з відомими ознаками технічного рішення забезпечує одержання сигналу синусоїдальної форми, близької до ідеальної синусоїди, дозволяє регулювати частоту вихідної напруги і забезпечує підвищення коефіцієнта корисної дії (к.к.д.). Це пояснюється тим, що при включенні регенератора в мережу на первинну обмотку трансформатора із затискачів мережевої напруги надходить вхідна мережева напруга і далі напруга з'являється на виході двополярного випрямляча, підключеного до вторинної обмотки. На виходах 5-7-ми випрямлячів, підключених до 5-7-ми вторинних обмоток, з'являються напруги, причому величина вихідної напруги кожного наступного випрямляча кратна двом відносно величини вихідної напруги кожного попереднього випрямляча. Вихідні напруги випрямлячів комутують 5-7 ключових каскадів. При надходженні логічної одиниці на схему керування ключами кожного із ключових каскадів перший ключ каскаду закритий, а другий ключ відкривається і підключає вихід відповідного випрямляча до входу мостової схеми. Напруги випрямлячів, у яких другі ключі виявилися відкритими, підсумовуються. У результаті на вході мостової схеми (точка з'єднання першого ключового каскаду з першою парою ключових елементів) формується еквівалент сигналу напівсинусоїдальної форми, який задається шестирозрядним двійковим кодом. Шестирозрядний код керування ключами формується на 2 UA 91548 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виходах реверсивного лічильника. Останній ключовий каскад підключений до виходу підсилювача потужності. Середня точка двополярного випрямляча підключена до точки з'єднання другої пари ключових елементів, тому між точками з'єднання пар ключових елементів підсумуються вихідний сигнал підсилювача потужності і сигнал, сформований комутацією ключових каскадів. Синтезування прецизійного синусоїдального сигналу великої потужності на виході регенератора здійснюється за рахунок того, що генератор формувача еталонного синусоїдального сигналу формує на своєму виході прецизійний сигнал синусоїдальної форми з мінімальними нелінійними викривленнями і стабільною амплітудою. Амплітуда і частота вихідної напруги генератора формувача еталонного сигналу визначаються оператором і відповідають зміні вихідної напруги регенератора в діапазонах 190-230 В і 50-120 Гц. На виході компаратора формувача еталонного сигналу формуються прямокутні імпульси, фронти яких збігаються за часом з переходами синусоїдального сигналу через нуль. Ключ формувача еталонного сигналу один напівперіод синусоїдальної напруги відкритий, а наступний - закритий. У результаті керований повторювач формувача еталонного сигналу один напівперіод є таким, що інвертує, а наступний - таким, що не інвертує, і на його виході формується еталонний напівсинусоїдальний сигнал, аналогічний за формою випрямленій двополуперіодній напрузі. Еталонний напівсинусоїдальний сигнал подається на перший вхід підсилювача потужності. На другий вхід підсилювача потужності надходить сигнал зворотного зв'язку із точки з'єднання першої пари ключових елементів, тобто сигнал, який дорівнює сумі вихідної напруги підсилювача потужності і напруги на сукупності ключових каскадів. Ця сума напруг фактично є вихідною напругою, яка повинна співпадати за формою з еталонним сигналом. Підсилювач потужності визначає різницю сигналів, підсилює її по потужності і компенсує всі відхилення вихідної напруги від еталонного сигналу. Для забезпечення високої точності компенсації при відносно невеликому діапазоні вихідної напруги підсилювача потужності рівень напруги на виході підсилювача потужності порівнюється із пороговими значеннями першим і другим компараторами. Порогові значення напруги задаються резистивним дільником. Якщо значення напруги на виході підсилювача потужності перевищує задане значення або менше заданого значення, то перший і другий компаратори формують команду на збільшення або, відповідно, на зменшення коду на виході реверсивного лічильника. Отже, аналоговий підсилювач потужності управляє роботою ключових каскадів таким чином, щоб різниця між еталонним сигналом напівсинусоїдальної форми і сумарним сигналом на виході ключових каскадів у кожен момент часу не перевищувала за абсолютним значенням заданого значення. Тоді підсилювач потужності працює в лінійному режимі у всьому діапазоні миттєвих значень вихідної напруги від 0 В до 350 В і забезпечує точну компенсацію відхилень вихідного сигналу від еквівалентного. Сформований сигнал напівсинусоїдальної форми перетворюється в синусоїдальний за допомогою мостової схеми на ключових елементах, у діагональ якої через блок захисту включене навантаження. Блок захисту відключає навантаження від виходу регенератора при перевищенні струмом навантаження гранично припустимого значення, наприклад, при коротких замиканнях. Ключові елементи мостової схеми управляються відповідними схемами керування, на які надходять сигнали з виходів компаратора формувача еталонного сигналу і інвертора. Коли відкритий перший ключовий елемент першої пари ключових каскадів мостової схеми і другий ключовий елемент другої пари ключових каскадів мостової схеми, на навантаженні формується позитивна півхвиля синусоїдальної напруги, коли відкритий другий ключовий елемент першої пари ключових каскадів мостової схеми і перший ключовий елемент другої пари ключових каскадів мостової схеми, на навантаженні формується негативна півхвиля синусоїдальної напруги. Таким чином, у регенераторі, що заявляється, за рахунок всієї сукупності ознак забезпечується одержання сигналу синусоїдальної форми, близької до ідеальної синусоїди, а також можливість регулювати частоту вихідної напруги і підвищення коефіцієнта корисної дії (к.к.д.). Регенератор однофазної напруги мережі пояснюється кресленням, на якому наведена функціональна схема регенератора, що заявляється. Регенератор однофазної напруги мережі містить трансформатор 1 із вторинною обмоткою 2, до якої підключений двополярний випрямляч 3. Первинна обмотка трансформатора 1 підключена до затискачів 4 мережевої напруги. До складу трансформатора 1 входять також вторинні обмотки 5, кожна з яких підключена до відповідного випрямляча 6. Вихідні напруги холостого ходу випрямлячів 6 відрізняються один від одного у два рази і становлять, наприклад, 200 В, 100 В, 50 В, 25 В, 12,5 В і 6 В. Вихідна напруга двополярного випрямляча 3 повинна бути приблизно в 1,5 рази більше вихідної напруги найменшого (останнього) випрямляча і дорівнює, наприклад, ±10 В. До випрямлячів 6 приєднані ключові каскади 7. Кожен ключовий каскад 7 3 UA 91548 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 складається із двох ключів 8 і 9 і схеми 10 керування ключами. Перші ключі 8 ключових каскадів 7 з'єднані між собою послідовно, кожен другий ключ 9 включений між позитивним виводом відповідного випрямляча 6 і точкою з'єднання перших ключів 8. Входи схем 10 керування ключами кожного ключового каскаду 7 з'єднані з відповідними виходами реверсивного лічильника 11. Перший ключовий каскад 7 з'єднаний із ключовими елементами 12 і 13, які разом із ключовими елементами 14 і 15 утворюють мостову схему. Точка з'єднання ключових елементів 14 і 15 з'єднана із середньою точкою двополярного випрямляча 3. Точки з'єднання ключових елементів 12-14 і 13-15 (діагональ мостової схеми) є виходом регенератора, до якого через блок 16 захисту підключається навантаження 17. Останній ключовий каскад 7 підключений до виходу підсилювача 18 потужності. Вихід підсилювача 18 потужності зв'язаний також із входом, що не інвертує, компаратора 19 і входом, що інвертує, компаратора 20. Другі входи компараторів 19 і 20 підключені до резистивного дільника 21. Вихід компаратора 19 з'єднаний з підсумовуючим входом реверсивного лічильника 11, вихід компаратора 20 з'єднаний з віднімальним входом реверсивного лічильника 11. Один із входів підсилювача 18 потужності підключений до виходу формувача 22 еталонного сигналу, що складається, наприклад, з генератора 23 синусоїдального сигналу, компаратора 24, керованого повторювача 25 і ключа 26. Другий вхід підсилювача 18 потужності підключений до точки з'єднання першого ключового каскаду 7 з ключовими елементами 12 і 13. Виводи живлення підсилювача 18 потужності підключені до виходу двополярного випрямляча 3. Вихід компаратора 23 підключений до входів схем 27 і 28 керування ключовими елементами 13 і 14 і входу інвертора 29. Вихід інвертора 29 з'єднаний із входами схем 30 й 31 керування ключовими елементами 12 і 15. Регенератор однофазної напруги мережі працює таким чином. Вхідна мережева напруга із затискачів 4 мережевої напруги надходить на первинну обмотку трансформатора 1. На виході двополярного випрямляча 3, підключеного до вторинної обмотки 2, з'являється напруга, приблизно рівна ±10 В. На виходах випрямлячів 6, підключених до вторинних обмоток 5, з'являються напруги 200 В, 100 В, 50 В, 25 В, 12,5 В і 6 В. Абсолютні значення напруг не принципові, важливо, щоб вони відрізнялися один від одного у два рази. Величина вихідної напруги двополярного випрямляча 3 повинна бути приблизно в 1,5 рази більше, ніж на виході останнього з випрямлячів 6, наприклад ±10 В. Ключові каскади 7 комутують вихідні напруги випрямлячів 6. При надходженні логічної одиниці на схему 10 керування ключами кожного з ключових каскадів 7 перший ключ 8 каскаду закритий, а другий ключ 9 відкривається й підключає вихід відповідного випрямляча 6 до входу мостової схеми. Напруги випрямлячів 6, у яких другі ключі 9 виявилися відкритими, підсумовуються. У результаті на вході мостової схеми (точка з'єднання першого ключового каскаду 7 з першою парою ключових елементів 12 і 13) формується еквівалент сигналу напівсинусоїдальної форми, що задається шестирозрядним двійковим кодом. Шестирозрядний код керування ключами 7 формується на виходах реверсивного лічильника 11. Останній ключовий каскад 7 підключений до виходу підсилювача 18 потужності. Оскільки середня точка двополярного випрямляча 3 підключена до точки з'єднання другої пари ключових елементів 14 і 15, то між точками з'єднання пар ключових елементів 12-13 і 14-15 підсумуються вихідний сигнал підсилювача 18 потужності і сигнал, сформований комутацією ключових каскадів 7. Синтезування прецизійного синусоїдального сигналу великої потужності на виході регенератора здійснюється таким чином. Генератор 23 синусоїдального сигналу формувача 22 еталонного сигналу формує на своєму виході прецизійний сигнал синусоїдальної форми з мінімальними нелінійними викривленнями і стабільною амплітудою. Амплітуда і частота вихідної напруги генератора 23 визначаються оператором і відповідають зміненню вихідної напруги регенератора в діапазонах 190-230 В і 50-120 Гц. На виході компаратора 24 формувача 22 еталонного сигналу формуються прямокутні імпульси, фронти яких збігаються за часом з переходами синусоїдального сигналу через нуль. Ключ 26 формувача 22 еталонного сигналу один півперіод синусоїдальної напруги відкритий, а наступний - закритий. У результаті керований повторювач 25 формувача 22 еталонного сигналу один півперіод є таким, що інвертує, а наступний - таким, що не інвертує, і на його виході формується еталонний напівсинусоїдальний сигнал, аналогічний за формою випрямленій двопівперіодній напрузі. Еталонний напівсинусоїдальний сигнал подається на перший вхід підсилювача 18 потужності. На другий вхід підсилювача 18 потужності надходить сигнал зворотного зв'язку з точки з'єднання першої пари ключових елементів 12 і 13, тобто сигнал, який дорівнює сумі вихідної напруги підсилювача 18 потужності і напруги, сформованої комутацією ключових каскадів 7. Ця сума напруг фактично є вихідною напругою, яка повинна збігатися за формою з еталонним сигналом. Підсилювач 18 потужності визначає різницю сигналів, підсилює її по потужності і 4 UA 91548 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 компенсує всі відхилення вихідної напруги від еталонного сигналу. Для забезпечення високої точності компенсації при відносно невеликому діапазоні вихідної напруги підсилювача 18 потужності рівень напруги на виході підсилювача 18 потужності зрівняється з пороговими значеннями компараторами 19 і 20. Порогові значення напруги, рівні ±10 В, задаються резистивним дільником 21. Якщо значення напруги на виході підсилювача 18 потужності досягає рівня плюс 9 В або мінус 9 В, то компаратори 19 і 20 формують команду на збільшення або, відповідно, на зменшення коду на виході реверсивного лічильника 11 на одиницю. Отже, аналоговий підсилювач 18 потужності управляє роботою ключових каскадів 7 таким чином, щоб різниця між еталонним сигналом напівсинусоїдальної форми і сумарним сигналом на виході ключових каскадів 7 у кожен момент часу не перевищувала за абсолютним значенням 9 В. Тоді підсилювач 18 потужності працює в лінійному режимі у всьому діапазоні миттєвих значень вихідної напруги - від 0 В до 350 В і забезпечує точну компенсацію відхилень вихідного сигналу від еквівалентного. Сформований сигнал напівсинусоїдальної форми перетвориться в синусоїдальний. за допомогою мостової схеми на ключових елементах 12, 13, 14 і 15, у діагональ якої через блок 16 захисту включене навантаження 17. Блок 16 захисту відключає навантаження 17 від виходу регенератора при перевищенні струмом навантаження гранично припустимого значення, наприклад, при коротких замиканнях. Ключові елементи 12-15 мостової схеми управляються відповідними схемами керування 27, 28 і 30, 31, на які надходять сигнали з виходів компаратора 24 і інвертора 29. Коли відкриті ключові каскади 12 і 15, на навантаженні формується позитивна півхвиля синусоїдальної напруги, коли відкриті ключові каскади 13 і 14 негативна. У регенераторі, вибраному як прототип, вихідний сигнал підсилювача потужності компенсує коливання мережевої напруги за формою і амплітудою. Якщо викривлення мережевого сигналу перевищують деякий поріг, то компенсаційні можливості пристрою вичерпуються, і мережеві викривлення попадають у вихідний сигнал регенератора. Для розширення компенсаційних можливостей пристрою необхідно збільшувати діапазон робочих напруг підсилювача потужності. Наприклад, для того, щоб компенсувати коливання мережевої напруги, що становлять ±20 %, підсилювач потужності повинен працювати в діапазоні ± 50 В. При вихідній потужності регенератора 1 кВт потужність втрат, що розсіюється підсилювачем потужності, буде становити до 250 Вт, тобто коефіцієнт корисної дії регенератора становить не більше 75 %. У запропонованому регенераторі підсилювач потужності управляє величиною сумарного сигналу на виході ключових каскадів таким чином, щоб для повної компенсації відхилень від еталонного сигналу було досить діапазону вихідного сигналу підсилювача потужності ± 10 В. Потужність втрат підсилювача при вихідній потужності регенератора 1 кВт буде становити не більше 50 Вт. З урахуванням втрат потужності в ключових каскадах і у трансформаторі, коефіцієнт корисної дії регенератора в цілому перевищує 90 %, що значно більше, ніж к.к.д. регенератора, що вибраний як прототип. В регенераторі, вибраному як прототип, не можна змінювати частоту вихідного сигналу регенератора. Вихідний синусоїдальний сигнал має частоту, рівну частоті живильної мережі, тобто 50 або 60 Гц. У запропонованому регенераторі вихідна напруга може мати будь-яку частоту, рівну частоті еталонного сигналу, наприклад, регулюватися в діапазоні 50-120 Гц. Ця можливість, яку не забезпечує регенератор, відомий із прототипу, є важливою технічною перевагою, тому що поліпшує якість роботи, наприклад, високоякісної аудіоапаратури, для живлення якої призначений регенератор. Як видно з вищевикладеного, у регенераторі однофазної напруги мережі, що заявляється, забезпечується одержання сигналу синусоїдальної форми, близької до ідеальної синусоїди, забезпечується можливість регулювати частоту вихідної напруги і забезпечується підвищення коефіцієнта корисної дії (к.к.д.). Регенератор однофазної напруги мережі, що заявляється, може бути виготовлений на відомому устаткуванні і з використанням відомих матеріалів і засобів, що підтверджує його промислову придатність. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Регенератор однофазної напруги мережі, що містить трансформатор із вторинною обмоткою, з'єднаною з двополярним випрямлячем, підсилювач потужності, блок захисту, формувач еталонного синусоїдального сигналу, причому первинна обмотка трансформатора з'єднана з затискачами мережевої напруги, перший вхід підсилювача потужності з'єднаний з виходом формувача еталонного сигналу, виводи живлення підсилювача потужності з'єднані з виходом двополярного випрямляча, а виходи регенератора послідовно з'єднані через блок захисту з 5 UA 91548 U 5 10 15 20 25 навантаженням, який відрізняється тим, що регенератор додатково містить 5-7 вторинних обмоток трансформатора, 5-7 випрямлячів, 5-7 ключових каскадів, кожен з яких складається із двох ключів і схеми керування ключами, два компаратори, реверсивний лічильник, дві пари ключових елементів, споряджених схемами керування і з'єднаних у мостову схему, інвертор, резистивний дільник, формувач еталонного сигналу додатково включає керований повторювач, третій компаратор і ключ, при цьому кожен випрямляч з'єднаний з відповідною вторинною обмоткою, кожен ключовий каскад з'єднаний з виходом відповідного випрямляча, перші ключі кожного ключового каскаду з'єднані між собою послідовно, а другі ключі кожного ключового каскаду включені між позитивним виходом відповідного випрямляча і точкою з'єднання перших ключів, входи схем керування ключами кожного ключового каскаду з'єднані з відповідними виходами реверсивного лічильника, перший ключовий каскад з'єднаний з першою парою ключових елементів, друга пара ключових елементів з'єднана з середньою точкою двополярного випрямляча, останній ключовий каскад з'єднаний з виходом підсилювача потужності, вихід підсилювача потужності з'єднаний також з входом, що не інвертує, першого компаратора й входом, що інвертує, другого компаратора, другі входи першого і другого компараторів з'єднані з резистивним дільником, причому вихід першого компаратора з'єднаний з підсумовуючим входом реверсивного лічильника, а вихід другого компаратора з'єднаний з віднімальним входом реверсивного лічильника, другий вхід підсилювача потужності з'єднаний з точкою з'єднання першого ключового каскаду з першою парою ключових елементів, вихід компаратора формувача еталонного сигналу з'єднаний з входами схем керування першого і четвертого ключових елементів і входом інвертора, вихід інвертора з'єднаний з входами схем керування других і третього ключових елементів, причому величина вихідної напруги кожного наступного випрямляча кратна двом відносно величини вихідної напруги кожного попереднього випрямляча, а виходом регенератора, до якого підключене навантаження, є діагональ мостової схеми. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 6