Bt-teh.ru

БТ Тех
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулируем напряжение в электронном трансформаторе

Регулируем напряжение в электронном трансформаторе

Схема мощного лабораторного источника питания

Источник выдает однополярное регулируемое постоянное напряжение 5. 14 В, при токе до 15А. Его назначение — питание в лабораторных условиях в процессе ремонта или наладки (разработки) различной автомобильной электроники, такой как магнитолы, мощные автомобильные УЗЧ, выходные узлы акустической сигнализации, электронные системы зажигания.

Схема источника питания показана на рисунке. Он построен по классической схеме, состоящей из силового понижающего трансформатора, диодного выпрямителя с конденсаторным сглаживающим фильтром, и стабилизатора напряжения с регулируемым напряжением стабилизации.

В качестве силового трансформатора используется переделанный силовой трансформатор ТС-180, применявшийся в 70-80-х годах в качестве силового трансформатора черно-белых ламповых телевизорах типа УЛПТ-61. Видимо, в свое время этих трансформаторов было сделано с избытком, потому что сейчас это наиболее часто встречающийся в продаже мощный трансформатор.

Трансформатор имеет два катушки, сетевые обмотки нужно сохранить, а все вторичные удалить. Затем намотать новые вторичные обмотки, — по 56 витков провода ПЭВ-1,0. С такими обмотками на выходе выпрямителя на диодах VD1-VD4 будет напряжение 16-18 В. Для того чтобы обеспечить большой ток диоды выпрямителя включены попарно-параллельно.

Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются батареей конденсаторов емкостью 8000 мкФ, состоящей из двух конденсаторов типа К50-18 по 4000 мкФ, включенных параллельно. Возможна установка одного более емкого конденсатора или составление батареи нужной емкости из большего количества конденсаторов. В любом случае, емкость должна быть не менее 8000 мкФ и допустимое напряжение не менее 20 В.

Стабилизатор напряжения построен на микросхеме КР142ЕН5А, эта микросхема рассчитана на неизменяемое выходное напряжение 5 В. Для того чтобы можно было поднять выходное напряжения такого стабилизатора, обычно в цепи земляного вывода микросхемы (вывод 8) включают дополнительный источник стабильного напряжения, значительно менее мощный, построенный по схеме параметрического стабилизатора.

Этот источник создает дополнительное напряжение, относительно которого (а не относительно нуля, как по типовой схеме) будет теперь работать микросхема. В результате выходное напряжение такого стабилизатора увеличивается на величину напряжения дополнительного стабилизатора.

Таким образом параметрический стабилизатор на R1 и VD5, совместно с переменным резистором R2 создает дополнительное регулируемое напряжение, которое суммируется с напряжением стабилизации D1. Напряжение на движке R2 меняется в пределах 0. 9 В, а напряжение на выходе D1 в пределах 5. 14В.

Для того чтобы обеспечить высокий ток нагрузки на выходе интегрального стабилизатора D1 включен эмиттерный повторитель напряжения на транзисторах большой мощности VT1 и VT2 включенных параллельно.

Источник питания собран в металлическом корпусе размерами 280x160x210 мм. Роль его задней стенки выполняет радиатор для транзисторов VT1 и VT2. Для обеспечения длительной работы при полной нагрузке площадь поверхности этого радиатора должна быть не менее 400 см2. На этом же радиаторе установлены выпрямительные диоды. Микросхема D1 установлена на отдельном небольшом пластинчатом радиаторе.

На боковой стенке корпуса изнутри установлен силовой трансформатор при помощи собственных креплений (привинчен к стенке болтами). В этой же стенке корпуса просверлено большое количество отверстий для вентиляции трансформатора, а также в верхней крышке корпуса над трансформатором и в дне корпуса под трансформатором.

Остальную часть корпуса занимает батарея конденсаторов С1-С2. На передней панели корпуса установлены две мощные клеммы и резистор-регулятор с элементами параметрического стабилизатора, а также тумблер — выключатель сетевого питания. Силовые диоды КД243 можно заменить на Д305, КД219. Стабилитрон КС210 можно заменить на Д814В.

Монтаж токоведущих мощных вторичных цепей необходимо выполнять медным многожильным проводом сечением не менее 2 мм в теплостойкой изоляции. Лучший вариант МГТФ-2,3. Источник не имеет защиты от перегрузки, это нужно учитывать при его эксплуатации.

При длительной эксплуатации с большой нагрузкой не допускать перегрева трансформатора более 60°С. Если предполагается использовать источник в режиме с продолжительной нагрузкой, близкой к максимальной, нужно в конструкции корпуса предусмотреть установку вентилятора принудительного охлаждения, такого как в источниках питания компьютеров или более мощного.

Снизить пульсации при максимальной нагрузке можно если повысить емкость батареи конденсаторов С1-С2 до 40000-100000 мкФ, используя более емкие современные конденсаторы, или включить параллельно большее количество конденсаторов, но это приведет к увеличению габаритов прибора.

Как устроен электронный трансформатор

Как устроен электронный трансформатор?Внешне электронный трансформатор представляет собой небольшой металлический, как правило, алюминиевый корпус, половинки которого скреплены всего двумя заклепками. Впрочем, некоторые фирмы выпускают подобные устройства и в пластиковых корпусах.

Чтобы посмотреть, что же там внутри, эти заклепки можно просто высверлить. Такую же операцию предстоит проделать, если намечается переделка или ремонт самого устройства. Хотя при его низкой цене куда проще пойти и купить другое, чем ремонтировать старое. И все же нашлось немало энтузиастов, которые не только сумели разобраться в устройстве прибора, но и разработать на его основе несколько импульсных блоков питания.

Принципиальная схема к устройству не прилагается, как и ко всем нынешним электронным устройствам. Но схема достаточно проста, содержит малое количество деталей и поэтому принципиальную схему электронного трансформатора можно срисовать с печатной платы.

На рисунке 1 показана снятая подобным образом схема трансформатора фирмы Taschibra. Очень похожую схему имеют преобразователи, выпускаемые фирмой Feron. Отличие лишь в конструкции печатных плат и типах используемых деталей, в основном трансформаторов: в преобразователях Feron выходной трансформатор выполнен на кольце, в то время как в преобразователях Taschibra на Ш-образном сердечнике.

В обоих случаях сердечники выполнены из феррита. Следует сразу отметить, что кольцеобразные трансформаторы при различных доработках прибора лучше поддаются перемотке, чем Ш – образные. Поэтому, если электронный трансформатор приобретается для опытов и переделок, лучше купить прибор фирмы Feron.

При использовании электронного трансформатора лишь для питания галогенных ламп название фирмы – изготовителя значения не имеет. Единственное, на что следует обратить внимание, это на мощность: электронные трансформаторы выпускаются мощностью 60 — 250 Вт.

Схема электронного трансформатора фирмы Taschibra

Рисунок 1. Схема электронного трансформатора фирмы Taschibra

Краткое описание схемы электронного трансформатора, ее достоинства и недостатки

Как видно из рисунка, устройство представляет собой двухтактный автогенератор, выполненный по полумостовой схеме. Два плеча моста выполнены на транзисторах Q1 и Q2, а два других плеча содержат конденсаторы C1 и C2, поэтому такой мост называется полумостом.

В одну из его диагоналей подается сетевое напряжение, выпрямленное диодным мостом, а в другую включена нагрузка. В данном случае это первичная обмотка выходного трансформатора. По очень похожей схеме выполнены электронные балласты для энергосберегающих ламп, но в них вместо трансформатора включен дроссель, конденсаторы и нити накала люминесцентных ламп.

Для управления работой транзисторов в их базовые цепи включены обмотки I и II трансформатора обратной связи Т1. Обмотка III это обратная связь по току, через нее подключена первичная обмотка выходного трансформатора.

Управляющий трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 8 мм. Базовые обмотки I и II содержат по 3..4 витка, а обмотка обратной связи III – всего один виток. Все три обмотки выполнены проводами в разноцветной пластиковой изоляции, что немаловажно при экспериментах с устройством.

На элементах R2, R3, C4, D5, D6 собрана цепь запуска автогенератора в момент включения всего устройства в сеть. Выпрямленное входным диодным мостом напряжение сети через резистор R2 заряжает конденсатор C4. Когда напряжение на нем превысит порог срабатывания динистора D6, последний открывается и на базе транзистора Q2 формируется импульс тока, который запускает преобразователь.

Дальнейшая работа осуществляется без участия цепи запуска. Следует заметить, что динистор D6 двухсторонний, может работать в цепях переменного тока, в случае постоянного тока полярность включения значения не имеет. В интернете его также называют «диак».

Сетевой выпрямитель выполнен на четырех диодах типа 1N4007, резистор R1 с сопротивлением 1Ом и мощностью 0, 125Вт используется в качестве предохранителя.

Схема преобразователя в том виде, как она есть, достаточно проста и не содержит никаких «излишеств». После выпрямительного моста не предусмотрено даже просто конденсатора для сглаживания пульсаций выпрямленного сетевого напряжения.

Выходное напряжение прямо с выходной обмотки трансформатора также безо всяких фильтров подается прямо на нагрузку. Отсутствуют цепи стабилизации выходного напряжения и защиты, поэтому при коротком замыкании в цепи нагрузки сгорают сразу несколько элементов, как правило, это транзисторы Q1, Q2, резисторы R4, R5, R1. Ну, может и не все сразу, но хотя бы один транзистор точно.

И несмотря на такое, казалось бы, несовершенство схема себя вполне оправдывает при использовании его в штатном режиме, т.е. для питания галогенных ламп. Простота схемы обуславливает ее дешевизну и широкую распространенность устройства в целом.

Исследование работы электронных трансформаторов

Если к электронному трансформатору подключить нагрузку, например, галогенную лампу 12В х 50Вт, а к этой нагрузке подключить осциллограф, то на его экране можно будет увидеть картинку, показанную на рисунке 2.

Осциллограмма выходного напряжения электронного трансформатора Taschibra 12Vх50W

Рисунок 2. Осциллограмма выходного напряжения электронного трансформатора Taschibra 12Vх50W

Выходное напряжение представляет собой высокочастотные колебания частотой 40КГц, модулированные на 100% частотой 100ГЦ, полученной после выпрямления сетевого напряжения частотой 50ГЦ, что вполне подходит для питания галогенных ламп. В точности такая же картинка будет получена для преобразователей другой мощности или другой фирмы, ведь схемы практически не отличаются друг от друга.

Если к выходу выпрямительного моста подключить электролитический конденсатор C4 47uFх400V, как показано пунктирной линией на рисунке 4, то напряжение на нагрузке примет вид, показанный на рисунке 4.

Подключение конденсатора к выходу выпрямительного моста

Рисунок 3. Подключение конденсатора к выходу выпрямительного моста

Напряжение на выходе преобразователя после подключения конденсатора C5

Рисунок 4. Напряжение на выходе преобразователя после подключения конденсатора C5

Однако, не следует забывать о том, что ток зарядки дополнительно подключенного конденсатора C4 приведет к перегоранию, причем достаточно шумному, резистора R1, который используется в качестве предохранителя. Поэтому этот резистор следует заменить более мощным резистором с номиналами 22Омх2Вт, назначение которого просто ограничить ток зарядки конденсатора С4. В качестве же предохранителя следует использовать обычный плавкий предохранитель на 0,5А.

Нетрудно заметить, что модуляция с частотой 100Гц прекратилась, остались лишь высокочастотные колебания с частотой около 40КГц. Даже если при этом исследовании и нет возможности воспользоваться осциллографом, то этот неоспоримый факт можно заметить по некоторому увеличению яркости лампочки.

Это говорит о том, что электронный трансформатор вполне пригоден для создания несложных импульсных блоков питания. Тут возможно несколько вариантов: использование преобразователя без разборки, только за счет добавления наружных элементов и с небольшими изменениями схемы, совсем небольшими, но придающими преобразователю совсем иные свойства. Но об этом более подробно мы поговорим в следующей статье.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Обучение Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Электронный трансформатор

Электронный трансформатор

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано для непосредственного преобразования трехфазного переменного напряжения в переменное по величине. Такие преобразователи могут быть использованы в системах генерирования переменного напряжения. В электронный трансформатор, в качестве которого можно использовать преобразователь, состоящий из двух ступеней и содержащий каскадно включенные первичную сеть, LC — входной фильтр, выпрямитель на базе инвертора напряжения в обращенном режиме, емкостной фильтр на выходе выпрямителя, автономный инвертор, выходной фильтр и вторичную сеть. Введен сглаживающий реактор между емкостным фильтром на выходе выпрямителя и входом автономного инвертора, при этом автономный инвертор выполнен в виде инвертора тока на полностью управляемых ключах с параллельно включенным двусторонней проводимостью с емкостным фильтром на выходе и также введен индуктивный фильтр, включенный между выходом инвертора тока и вторичной сетью. В результате существенно повысился коэффициент преобразования по напряжению, так как теперь обе ступени — выпрямитель и автономный инвертор — предлагаемого электронного трансформатора имеют коэффициенты преобразования по напряжению выше единицы. 2 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии и может быть использовано в качестве электронного трансформатора с плавным изменением коэффициента трансформации в смарт-сетях при согласовании переменного напряжения с переменным, регулируемым по величине и частоте. Такие преобразователи могут быть использованы в системах генерирования переменного тока, когда не требуется гальваническая изоляция двух сетей переменного напряжения.

Известен электронный трансформатор, в качестве которого можно использовать преобразователь, состоящий из двух ступеней: первая — активный выпрямитель тока; вторая — инвертор тока (Hombu A., Nakazato М. Current Source Inverters with Sinusoidal Inpunts and Outputs // Hitachi Review. 1987. Vol. 36, N1. P. 29-34). Данный электронный трансформатор является совокупностью двух трехфазных мостовых схем на ключах, к входам одной из них подключается питающая сеть и она исполняет роль активного выпрямителя тока, а соответствующие выходы другой подключены к нагрузке и на ней формируется трехфазная система напряжений с регулируемой частотой и величиной. На выходе первой мостовой схемы трансформатора включен реактор, который является источником тока для второй ступени электронного трансформатора.

В данном электронном трансформаторе повышение напряжения на нагрузке происходит за счет только второй ступени преобразователя путем накопления напряжения на емкости, подключенной параллельно нагрузке. В первой ступени регулирование напряжения возможно только в сторону уменьшения. То есть данный электронный трансформатор имеет низкий коэффициент преобразования напряжения, который определяется как отношение выходного напряжения к входному напряжению электронного трансформатора.

Известен также электронный трансформатор, являющийся прототипом, в качестве которого можно использовать преобразователь (Р.Т. Шрейнер. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. Екатеринбург. 2000 г., с. 284). Он содержит также две ступени преобразования: первая — активный выпрямитель напряжения и инвертор напряжения, между которыми включен накопительный конденсатор, одновременно выполняющий и фильтрацию выпрямленного напряжения; вторая ступень представляет собой инвертор напряжения и формирует на нагрузке переменное регулируемое напряжение по частоте и по величине, причем по величине — регулируемое только в сторону уменьшения.

Такой электронный трансформатор позволяет регулировать величину выходного напряжения как ниже, так и выше величины входного напряжения. Регулирование в сторону увеличения возможно здесь только за счет одной ступени, а именно первой — активного выпрямителя напряжения.

То есть данный электронный трансформатор имеет также низкий коэффициент преобразования напряжения.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является создание электронного трансформатора с бо’льшим коэффициентом преобразования напряжения.

Это достигается тем, что в схему электронного трансформатора, содержащего каскадно включенные первичную сеть, LC — входной фильтр, выпрямитель на базе инвертора напряжения в обращенном режиме, емкостной фильтр на выходе выпрямителя, автономный инвертор, выходной фильтр и вторичную сеть, дополнительно введен сглаживающий реактор между емкостным фильтром на выходе выпрямителя и входом автономного инвертора, при этом автономный инвертор выполнен в виде инвертора тока на полностью управляемых ключах с двусторонней проводимостью с емкостным фильтром на выходе и также введен индуктивный фильтр, включенный между выходом инвертора тока и вторичной сетью.

На Фиг. 1 представлена схема предлагаемого электронного трансформатора, рассматриваемого на примере трансформатора, трехфазного (m=3) входного напряжения в трехфазное выходное напряжение, а на Фиг. 2 — диаграммы его работы.

Предлагаемый электронный трансформатор (Фиг. 1) содержит первичную сеть 1; входной фильтровой реактор 2; активный выпрямитель на базе инвертора напряжения в обращенном режиме 3; емкостной фильтр на выходе выпрямителя 4, на котором обеспечивается повышение напряжения и фильтрация выпрямленного напряжения; сглаживающий реактор 5, выполняющий роль источника тока для автономного инвертора 6 на ключах с двухсторонней проводимостью; фильтровой выходной конденсатор 7 и выходной фильтровой реактор 8, включенный между выходом автономного инвертора и вторичной сетью 9.

На Фиг. 2 показаны эпюры напряжений в предлагаемой схеме электронного трансформатора, а именно на Фиг. 2а U1 — напряжение питающей сети 1, U4 — напряжение на конденсаторе 4, U7 — напряжение на выходе электронного трансформатора. На Фиг. 2б показаны напряжение и ток питающей сети.

Поставленная задача повышения напряжения на нагрузке с коэффициентом, бо’льшим, чем в прототипе, достигается тем, что первая ступень — выпрямитель и вторая — автономный инвертор имеют коэффициенты преобразования напряжения больше единицы. В результате коэффициент преобразования напряжения в предлагаемом электронном трансформаторе может достигать значений 10-15, в то время как в электронном трансформаторе прототипа он не превосходит 3-4.

Работа предлагаемого электронного трансформатора (Фиг. 1.) заключается в следующем. Он содержит две ступени преобразования: первая — активный выпрямитель напряжения, выполненный на базе инвертора напряжения в обращенном режиме. На выходе этого выпрямителя формируется постоянное напряжение, величина которого регулируется в сторону увеличения за счет задания соответствующей фазы входного напряжения выпрямителя относительно напряжения питающей сети. Эта фаза регулируется фазой модулирующего сигнала в системе управления выпрямителем. Кривая входного тока выпрямителя формируется методом синусоидальной ШИМ. Коэффициент повышения напряжения в таком активном выпрямителе составляет 3-4. На выходе выпрямителя включен реактор, который выступает в роли источника тока для второй ступени трансформатора — автономного инвертора на базе инвертора тока. Данный инвертор благодаря своей специфики работы имеет коэффициент преобразования напряжения также примерно равный 3-4. Таким образом, суммарный коэффициент преобразования напряжения для предлагаемого электронного трансформатора будет равен произведению коэффициентов преобразования напряжения обеих ступеней. Это будет существенно больше, чем в прототипе.

Электронный трансформатор, содержащий каскадно включенные первичную сеть, L-входной фильтр, активный выпрямитель на базе инвертора напряжения в обращенном режиме, емкостной фильтр на выходе выпрямителя, автономный инвертор, выходной фильтр и вторичную сеть, отличающийся тем, что в него дополнительно введен сглаживающий реактор между емкостным фильтром на выходе выпрямителя и входом автономного инвертора, при этом автономный инвертор выполнен в виде инвертора тока на полностью управляемых ключах с двусторонней проводимостью с емкостным фильтром на выходе, а также введен индуктивный фильтр, включенный между выходом инвертора тока и вторичной сетью.

Регулируем напряжение в электронном трансформаторе

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано в качестве электронного трансформатора с плавным изменением коэффициента трансформации в смарт-сетях при преобразовании переменного напряжения в переменное, по величине и частоте. Такие преобразователи могут быть использованы в системах генерирования переменного тока, когда не требуется гальваническая изоляция двух сетей переменного напряжения.

Известен электронный трансформатор, в качестве которого можно использовать преобразователь (А.Н. Абрамов, В.И. Попов. Об одном способе упрощения инверторов напряжения, Сб. Преобразовательная техника, Новосибирск, 1968 г.).

Он содержит две стойки ключей вместо трех, как в классическом мостовом инверторе напряжения, и формирует на нагрузке переменное регулируемое напряжение по частоте и по величине, причем по величине регулируемое только в сторону уменьшения.

Данный электронный трансформатор имеет недостаточно высокий коэффициент преобразования напряжения, поскольку выходное напряжение регулируется только в сторону уменьшения.

Известен также электронный трансформатор, в качестве которого можно использовать преобразователь, являющийся прототипом (В. SHIVA, V. RAJ KUMAR Three Phase AC-AC Converter Using Nine Switch (IGBTS) Converter Topology International Journal of Engineering Research and Applications Vol. 2, Issue 3, May-Jun 2012, pp. 1711-1721).

Он содержит трехфазный трехстоечный мостовой преобразователь, каждая стойка которого представляет три последовательно включенных транзистора, шунтированных обратными диодами, с включенным конденсатором между общими точками соединения верхних и нижних ключей преобразователя.

Такой электронный трансформатор позволяет, помимо регулирования частоты выходного напряжения, регулировать величину выходного напряжения как ниже, так и выше величины входного напряжения. Регулирование в сторону увеличения возможно здесь за счет накопления напряжения на упомянутом выше конденсаторе. Поэтому такой электронный трансформатор имеет довольно высокий коэффициент преобразования напряжения, но требует для своего выполнения 9 ключей.

Это является его недостатком, т.к. усложняет систему в целом (силовую схему и систему управления), а также снижается коэффициент полезного действия из-за наличия большого количества ключей.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является создание электронного трансформатора с более простой схемой и улучшенным коэффициентом полезного действия.

Это достигается тем, что электронный трансформатор, содержащий первую сеть трехфазного переменного напряжения, первый L-фильтр, трехфазный трехстоечный мостовой преобразователь, две стойки которого выполнены на трех последовательно включенных транзисторах, шунтированных обратными диодами, второй L-фильтр, вторую сеть трехфазного переменного напряжения, при этом две фазы первой трехфазной сети подключены к соответствующим точкам соединения верхних и средних транзисторов двух стоек, а две фазы второй трехфазной сети подключены к соответствующим точкам соединения нижних и средних транзисторов тех же двух стоек, и также накопительный конденсатор, включенный своими зажимами к верхнему и нижнему полюсу соединения верхних и нижних транзисторов двух стоек преобразователя, отличающийся тем, что третья стойка выполнена из двух накопительных конденсаторов, включенных последовательно, и третья фаза первой трехфазной сети и третья фаза второй трехфазной сети подключены к общей точке соединения накопительных конденсаторов.

На Фиг. 1 представлена схема предлагаемого электронного трансформатора, рассматриваемого на примере трансформатора, преобразующего трехфазное входного напряжения в трехфазное выходное напряжение, а на Фиг. 2 — диаграммы его работы.

Предлагаемый электронный трансформатор (Фиг. 1) содержит первую сеть (ПС) 1; первый L-фильтр (Ф1) 2, включенный после первой сети, транзисторный преобразователь (П) 3; накопительный конденсатор (ПК) 4, включенный своими зажимами к верхней и нижней двойке ключей транзисторного преобразователя, второй L-фильтр (Ф2) 5, включенный между выходом преобразователя и второй сетью (ВС) 6.

На Фиг. 2 показаны эпюры токов и напряжений в предлагаемой схеме электронного трансформатора. На Фиг. 2, а) показаны: uвх — напряжение первой сети 1 и uвых(1) — напряжение первой гармоники на выходе электронного трансформатора. На Фиг. 2, б) uвых — напряжение на накопительном конденсаторе 4. На Фиг.2, в) uвых — выходное напряжение электронного трансформатора и iп — выходной ток транзисторного преобразователя.

Принцип работы предлагаемого электронного трансформатора заключается в следующем. Управление транзисторным преобразователем осуществляется с применением широтно-импульсной модуляции. Тактовый интервал широтно-импульсной модуляции разбивается на два подинтервала. На первом подинтервале транзисторный преобразователь работает как выпрямитель (при этом накопительный конденсатор заряжается до необходимого напряжения). Трехфазная мостовая схема выпрямления образуется из двойки верхних и двойки средних ключей П. Выход одной фазы первой сети подключается к средней точке накопительного конденсатора. Для того чтобы конденсатор 4 подключился на выход выпрямителя, импульсы управления средними транзисторами дублируются на нижние транзисторы преобразователя. При этом на конденсаторе 4 нарастает напряжение и запасается электромагнитная энергия. На втором подинтервале импульсы управления ключами выпрямителя снимаются, а из средних и нижних транзисторов преобразователя формируется трехфазная схема инвертора напряжения, и теперь конденсатор 4, в котором запаслась электромагнитная энергия, будет выступать источником напряжения для сформированной схемы инвертора напряжения. Для того чтобы накопительный конденсатор 4 подключился на вход инвертора напряжения, импульсы управления средними ключами дублируются на верхние ключи транзисторного преобразователя. Созданная схема инвертора напряжения формирует напряжение во второй сети. В качестве источника напряжения для нее выступает накопительный конденсатор 4, который теперь отключен от первой сети. При этом запасенная энергия в накопительном конденсаторе, величину которой можно регулировать, передается через транзисторы инвертора напряжения во вторую сеть. Таким образом, через промежуточное звено (накопительный конденсатор 4) мощность передается из первой сети во вторую и наоборот. Для передачи мощности из второй сети в первую надо поменять местами выпрямитель и инвертор напряжения.

Это стало возможным благодаря тому, что третья стойка выполнена из двух накопительных конденсаторов, включенных последовательно, и третья фаза первой трехфазной сети и третья фаза второй трехфазной сети подключены к общей точке соединения накопительных конденсаторов.

Таким образом, упрощение схемы за счет уменьшения на треть числа активных элементов и повышение к.п.д. за счет уменьшения потерь в них произошло за счет замены третьей стойки в прототипе, выполненной на активных элементах (транзисторах), на пассивную, состоящую из двух последовательно включенных конденсаторов, одновременно выполняющих роль накопителей электрической энергии и являющихся источником питания на втором подинтервале при формировании напряжения на входе преобразователя.

Электронный трансформатор, содержащий первую сеть трехфазного переменного напряжения, первый L-фильтр, трехфазный трехстоечный мостовой преобразователь, две стойки которого выполнены на трех последовательно включенных транзисторах, шунтированных обратными диодами, второй L-фильтр, вторую сеть трехфазного переменного напряжения, при этом две фазы первой трехфазной сети подключены к соответствующим точкам соединения верхних и средних транзисторов двух стоек, а две фазы второй сети подключены к соответствующим точкам соединения нижних и средних транзисторов тех же двух стоек, а также накопительный конденсатор, включенный своими зажимами к верхнему и нижнему полюсам соединения верхних и нижних транзисторов двух стоек преобразователя, отличающийся тем, что третья стойка выполнена из двух накопительных конденсаторов, включенных последовательно, и третья фаза первой трехфазной сети, и третья фаза второй трехфазной сети подключены к общей точке соединения накопительных конденсаторов.
Электронный трансформатор
Электронный трансформатор
Электронный трансформатор

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Регулировка мониторов после ремонта
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector