Преобразователь постоянного напряжения в переменное

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при построении вторичных источников электропитания и систем бесперебойного электроснабжения, автономных систем электроснабжения, систем генерирования переменного тока. Устройство содержит конвертор 1, подключенный к входным выводам постоянного тока 2 и 3, инвертор 4, выход которого соединен с выходными выводами переменного тока 5, дифференциальный усилитель 6, входом подключенный к выходу конвертора, и блок управления конвертором 7, измерительный вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя. Один из выходных выводов переменного тока соединен с минусовым входным выводом постоянного тока. Наличие дифференциального усилителя 6, входом подключенного к выходу конвертора, позволяет простыми способами при минимальных аппаратных затратах эффективно управлять его работой в преобразователях, реализующих "двойное" преобразование электроэнергии, когда выходное напряжение конвертора "скачет" относительно общей шины его системы управления. 1 н.п. ф-лы.

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при построении вторичных источников электропитания и систем бесперебойного электроснабжения, автономных систем электроснабжения, систем генерирования переменного тока.

Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное с "двойным" преобразователем электроэнергии, содержащий конвертор с гальванической развязкой входных и выходных цепей, входом подключенный к входным выводам постоянного тока, и инвертор, звено постоянного тока которого подключено к выходу конвертора. Выход инвертора подключен к выходным выводам, один из которых соединен с минусовым входным выводом постоянного тока [1]. В такой схемотехнической конфигурации потенциалы выходных выводов конвертора синхронно и синфазно с частотой и амплитудой выходного напряжения инвертора изменяются относительно общей шины блока управления конвертором (в частном случае - относительно минусового входного вывода). Как правило, в таких ситуациях для контроля над выходным напряжением конвертора, что непосредственным образом влияет и на поведение преобразователя в целом, применяют сложные измерительные органы напряжения или вводят дополнительные измерительные обмотки в трансформатор конвертора. Эти меры усложняют схемотехнику и ухудшают масса-габаритные и конструктивные показатели изделия.

Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является упрощение преобразователя при сохранении заданных параметров и качества его выходной электроэнергии.

Технический результат достигается за счет того, что преобразователь постоянного напряжение в переменное содержит имеющий гальваническую развязку между входными, подключенными к выводам постоянного тока, цепями конвертор, связанный с общей шиной блока управления конвертором дифференциальный усилитель, вход которого подключен к выходу конвертора, а выход - к измерительному входу блока управления, и инвертор, звено постоянного тока которого подключено к выходу конвертора, а выходная цепь - к выходным выводам переменного тока, один из которых соединен с минусовым выводом постоянного тока.

На чертеже фиг.1 приведена схема полезной модели.

Устройство содержит конвертор 1, подключенный к входным выводам постоянного тока 2 и 3, инвертор 4, выход которого соединен с выходными выводами переменного тока 5, дифференциальный усилитель 6, входом подключенный к выходу конвертора, и блок управления конвертором 7, измерительный вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя.

В варианте схемы на фиг.1 минусовый вывод постоянного тока является одновременно общей шиной блока управления конвертором.

Устройство работает следующим образом.

Конвертор 1 преобразует входное постоянное напряжение, подаваемое на выводы постоянного тока 2 и 3, в напряжение, необходимое для питания инвертора 4. С выхода инвертора 4 на выходные выводы переменного тока 5 поступает переменное напряжение требуемого качества и частоты. Блок управления 7 управляет работой конвертора 1, поддерживая на его выходе постоянное напряжение со стабильностью и качеством в соответствии с логикой работы устройства в целом. Информация о выходном напряжении конвертора подается на измерительный вход блока управления.

Минусовый входной вывод 3 постоянного тока преобразователя соединен с одним из выходных выводов 5 переменного тока, что необходимо, например, для бортовых источников электропитания и систем электроснабжения летательных аппаратов и иных автономных объектов. Это возможно лишь при наличии гальванической развязки между входными и выходными цепями конвертора. При такой структуре потенциалы выходных выводов конвертора синхронно и синфазно с частотой и амплитудой выходного напряжения инвертора изменяются относительно общей шины блока управления конвертором (в частном случае - относительно минусового входного вывода) - напряжение на выходе конвертора "скачет" относительно потенциалов внутренних цепей блока управления. "Скачущее" выходное напряжение конвертора подается на вход дифференциального усилителя 6. Цепи питания дифференциального усилителя связаны с общей шиной блока управления 7, поэтому на измерительный вход последнего поступает стабильный (ослабленный или усиленный, в зависимости от коэффициента передачи дифференциального усилителя) сигнал, соответствующий выходному напряжению конвертора. Таким образом, блок управления получает нормальный удобный для обработки сигнал обратной связи по выходному напряжению конвертора, что позволяет формировать заданное напряжение в звене постоянного тока инвертора требуемого качества.

Использование данной схемы позволяет простыми способами при минимальных аппаратных затратах эффективно управлять работой конвертора в преобразователях постоянного напряжения в переменное, реализующих "двойное" преобразование электроэнергии, когда выходное напряжение конвертора "скачет" относительно общей шины его системы управления.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания;

1. С.Ф.Коняхин, И.П.Селиверстов, Т.А.Смирнова "Особенности построения и элементная база статических преобразователей вторичных систем электроснабжения летательных аппаратов". / Системы и источники вторичного электропитания и элементная база для них. Сборник докладов научно-технической конференции. Москва, 2006 / Электрическое питание. Специальный выпуск. 2006, стр.35, рис.2.

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий имеющий гальваническую развязку между входными, подключенными к выводам постоянного тока, цепями конвертор, связанный с общей шиной блока управления конвертором дифференциальный усилитель, вход которого подключен к выходу конвертора, а выход - к измерительному входу блока управления, и инвертор, звено постоянного тока которого подключено к выходу конвертора, а выходная цепь - к выходным выводам переменного тока, один из которых соединен с минусовым выводом постоянного тока.