RU142952U1 - PULSE SINGLE-STROKE CONVERTER - Google Patents

Abstract

1. Импульсный однотактный преобразователь, содержащий входные и выходные выводы для подключения источника питания и нагрузки, трансреактор с двумя первичными обмотками и вторичной обмоткой, первый и второй снабберные конденсаторы, двунаправленный модуляторный электронный ключ и блок управления с цепями обратных связей, имеющими датчики входных и выходных токов и напряжений и с первой группой импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенной к управляющим выводам модуляторного электронного ключа, включенного своими силовыми выводами между разноименными первыми выводами первичных обмоток трансреактора, каждая из которых вместе с этим ключом зашунтирована соответствующим снабберным конденсатором, а первая из них своим вторым выводом подключена к первому входному выводу устройства, отличающийся тем, что в него введены шесть управляемых вентилей, двухдиодная стойка с разнонаправленными диодами, двухконденсаторная выходная фильтровая стойка, шунтирующая выходные выводы устройства, и два балластных дросселя, а блок управления снабжен первой группой релейно-управляющих выходных выводов, подключенных к управляющим выводам первого и второго вентилей, соединенных между собой встречно-параллельно и включенных между вторым входным выводом устройства и вторым выводом второй первичной обмотки трансреактора, а также второй группой аналогичных выводов, подключенных к управляющим выводам остальных четырех вентилей, из которых третий и четвертый включены каждый между соответствующими крайними выводами двусекционной вторичной обмотки трансреактора и двухдиодной стойки, соединенных между собой своим1. A pulse single-phase converter containing input and output terminals for connecting a power source and a load, a transreactor with two primary windings and a secondary winding, the first and second snubber capacitors, a bi-directional modulator electronic switch and a control unit with feedback circuits having input and output sensors currents and voltages, and with the first group of pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of a modulator electronic switch connected by its power output between the opposite leads of the primary transreactor primary windings, each of which, together with this key, is shunted by the corresponding snubber capacitor, and the first of them is connected to the first input terminal of the device with its second terminal, characterized in that six controlled valves are introduced into it, a two-diode rack with multidirectional diodes, two-capacitor output filter rack, shunting the output terminals of the device, and two ballast chokes, and the control unit is equipped with the first group of relay control important output pins connected to the control pins of the first and second valves, interconnected counter-parallel and connected between the second input terminal of the device and the second terminal of the second primary winding of the transreactor, as well as a second group of similar pins connected to the control pins of the other four gates, from of which the third and fourth are each included between the respective extreme terminals of the two-section secondary winding of the transreactor and the two-diode rack, interconnected by their

Description

Полезная модель относится к электротехнике и к импульсной силовой электронике и предназначена для использования в качестве регулятора переменного и постоянного тока в авиационно-бортовых системах электроснабжения.The utility model relates to electrical engineering and to pulsed power electronics and is intended for use as an AC and DC regulator in aircraft-on-board power supply systems.

Известен импульсный однотактный преобразователь (аналог), содержащий трансреактор с двумя первичными и вторичной обмотками, двунаправленного электронного ключа, состоящего из диодно-мостового выпрямителя, зашунтированного по выходу транзисторным ключом, и включенного между первыми разноименными выводами первичных обмоток трансреактора, вторые выводы которых подключены к входным выводам устройства. Вторичная обмотка трансреактора зашунтирована выходным фильтровым конденсатором и через высоковольтную обмотку трансформатора поджига подключена к выходным выводам устройства для подключения к газоразрядной ламповой нагрузке (С.Б. Резников, В.В. Бочаров, Г.А. Дубенский, Б.В. Кабелев, С.Ф. Коняхин, И.Н. Соловьев. Термостойкие электронные балласты наружного применения на базе однотактного двуполярного импульсного модулятора-циклоконвертора. ж. Практическая силовая электроника, с. 43-45, стр. 44, рис. 1).Known pulsed single-phase converter (analogue), containing a transreactor with two primary and secondary windings, a bi-directional electronic switch, consisting of a diode-bridge rectifier, shunted at the output by a transistor switch, and connected between the first opposite terminals of the primary windings of the transreactor, the second conclusions of which are connected to the input device pins. The secondary winding of the transreactor is shunted by the output filter capacitor and connected through the high-voltage winding of the ignition transformer to the output terminals of the device for connecting to a gas-discharge lamp load (SB Reznikov, VV Bocharov, GA Dubensky, BV Kabelev, S .F. Konyakhin, IN Soloviev. Heat-resistant electronic ballasts for external use based on a single-cycle bipolar pulse modulator-cycloconverter. Practical Power Electronics, pp. 43-45, p. 44, Fig. 1).

К недостаткам указанного устройства (аналога) относятся узкие функциональные возможности, в частности - неспособность обеспечения режима широтно-импульсного регулирования сетевых переменного и постоянного напряжений, а также низкий коэффициент потребляемой из сети мощности из-за прерывистого входного тока, плохая (несинусоидальная) форма выходного напряжения из-за колебательных процессов в силовой цепи и высокий уровень помехоизлучений устройства из-за наличия цепей для «сквозных сверхтоков» разрядки снабберных конденсаторов на входной фильтровый конденсатор.The disadvantages of this device (analogue) include narrow functionality, in particular, the inability to provide pulse-width regulation of AC and DC voltage, as well as the low power consumption of the network due to intermittent input current, poor (non-sinusoidal) form of output voltage due to oscillatory processes in the power circuit and a high level of noise emissions from the device due to the presence of circuits for “through overcurrents” of discharge of snubber capacitors at the input one filter capacitor.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому устройству является импульсный однотактный преобразователь (прототип), содержащий трансреактор с двумя первичными и вторичной обмотками, снабберные конденсаторы, двунаправленный электронный ключ и блок управления с цепями обратных связей имеющих датчики входных и выходных токов и напряжений (Патент на полезную модель №106811. Преобразователь переменного тока. Резников С.Б., Бочаров В.В., Кабелев Б.В., Дубенский Г.А., Коняхин С.Ф., Савенкова Н.В., Бюл. №20 от 20.07.2011 г).The closest in technical essence to the proposed device is a pulsed single-cycle converter (prototype), containing a transreactor with two primary and secondary windings, snubber capacitors, a bi-directional electronic switch and a control unit with feedback circuits having sensors for input and output currents and voltages (Utility Patent Model No. 106811. AC Converter Reznikov SB, Bocharov VV, Kabelev BV, Dubensky GA, Konyakhin SF, Savenkova NV, Bull. .2011 g).

К недостаткам указанного известного импульсного однотактного преобразователя (прототипа) относятся все вышеперечисленные для аналога.The disadvantages of this known pulse single-cycle Converter (prototype) include all of the above for analog.

Основным техническим результатом предложения является расширение функциональных возможностей устройства, а именно - обеспечение режима широтно-импульсного регулирования сетевых переменного и постоянного напряжений.The main technical result of the proposal is to expand the functionality of the device, namely, providing a pulse-width regulation mode for AC and DC voltage networks.

Дополнительными техническими результатами предложения являются: коррекция коэффициента потребляемой мощности, улучшение формы выходного напряжения и снижение уровня помехоизлучений устройства.Additional technical results of the proposal are: correction of the power consumption coefficient, improving the shape of the output voltage and reducing the level of noise emissions of the device.

Указанные технические результаты обеспечиваются БЛАГОДАРЯ тому, что в импульсный однотактный преобразователь, содержащий входные и выходные выводы для подключения источника питания и нагрузки переменного или постоянного тока, трансреактор с двумя первичными и вторичной обмотками, первый и второй снабберные конденсаторы, двунаправленный модуляторный электронный ключ и блок управления с цепями обратных связей, имеющими датчики входных и выходных токов и напряжений, и с первой группой импульсно-модуляторных выходных выводов, ВВЕДЕНЫ шесть управляемых вентилей, двухдиодная стойка с разнонаправленными диодами, двухконденсаторная выходная фильтровая стойка, шунтирующая выходные выводы устройства, и два балластных дросселя, а блок управления СНАБЖЕН первой и второй группами релейно-управляющих выходных выводов, подключенных к управляющим выводам указанных вентилей, и БЛАГОДАРЯ тому, что в него ВВЕДЕНЫ два шунтирующих электронных ключа, а блок управления СНАБЖЕН второй группой импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенных к управляющим выводам этих ключей, а также БЛАГОДАРЯ тому, что балластные дроссели ВЫПОЛНЕНЫ с общим магнитопроводом.The indicated technical results are provided THANKS to the fact that a pulse single-ended converter containing input and output terminals for connecting a power source and AC or DC load, a transreactor with two primary and secondary windings, the first and second snubber capacitors, a bi-directional modulator electronic switch and a control unit with feedback circuits having sensors for input and output currents and voltages, and with the first group of pulse-modulator output terminals, w there are controlled gates, a two-diode rack with multidirectional diodes, a two-capacitor output filter rack, shunting the device output terminals, and two ballast chokes, and the control unit is SUPPLIED by the first and second groups of relay-control output terminals connected to the control terminals of these valves, and THANKS to that two shunting electronic keys are introduced into it, and the control unit is SUPPLIED by the second group of pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of these keys, and akzhe Because ballast chokes formed with a common magnetic circuit.

Испытания лабораторного макета устройства и компьютерное моделирование подтвердили его работоспособность и целесообразность широкого промышленного использования.Tests of the laboratory model of the device and computer simulation have confirmed its efficiency and the feasibility of wide industrial use.

На чертеже (Фиг.) представлены принципиальная силовая схема и цепи управления предлагаемого импульсного однотактного преобразователя.In the drawing (Fig.) Presents a schematic power circuit and control circuit of the proposed pulsed single-cycle Converter.

Импульсный однотактный преобразователь содержит: входные и выходные выводы 1 -2 и 3-4-5 для подключения источника питания и нагрузки переменного или постоянного тока, трансреактор 6 с двумя первичными обмотками 7, 8 и двухсекционной вторичной обмоткой 9-10, имеющей общий для секций средний вывод, первый и второй снабберные конденсаторы 11, 12, двунаправленный модуляторный электронный ключ 13 и блок управления 14 с цепями 15, 16, 17 обратных связей, имеющими датчики 18, 19, 20 входных и выходных токов и напряжений, и с первой группой 21 импульсно-модуляторных выходных выводов. Устройство содержит также шесть управляемых вентилей 22, 23, 24, 25, 26, 27, двухдиодную стойку 28-29 с разнонаправленными диодами, двухконденсаторную выходную фильтровую стойку 30-31, шунтирующую выходные выводы устройства, и два балластных дросселя 32, 33, выполненных с общим магнитопроводом. Блок управления снабжен также первой и второй группами 34 и 35 релейно-управляющих выходных выводов. Устройство также содержит два шунтирующих электронных ключа 36, 37, а блок управления снабжен также второй группой 38 импульсно-модуляторных выходных выводов. Помимо этого устройство может содержать входной (сетевой) индуктивно-емкостный фильтр 39 низкой частоты с конденсатором 40, шунтирующим его выход.A pulse single-phase converter contains: input and output terminals 1–2 and 3-4–5 for connecting a power source and an AC or DC load, a transreactor 6 with two primary windings 7, 8 and a two-section secondary winding 9-10, which has a common section the middle output, the first and second snubber capacitors 11, 12, a bi-directional modulator electronic switch 13 and a control unit 14 with feedback circuits 15, 16, 17 having sensors 18, 19, 20 of input and output currents and voltages, and with the first group 21 pulse modulator in output conclusions. The device also contains six controlled valves 22, 23, 24, 25, 26, 27, a two-diode rack 28-29 with multidirectional diodes, a two-capacitor output filter rack 30-31, shunting the output terminals of the device, and two ballast chokes 32, 33 made with common magnetic circuit. The control unit is also provided with first and second groups of 34 and 35 relay control output outputs. The device also contains two bypass electronic keys 36, 37, and the control unit is also equipped with a second group 38 of pulse-modulator output terminals. In addition, the device may include an input (network) inductance-capacitive filter 39 low frequency with a capacitor 40, shunting its output.

Первая группа 21 импульсно-модуляторных выходных выводов блока управления 14 подключена к управляющим выводам двунаправленного модуляторного электронного ключа 13, включенного своими силовыми выводами между разноименными первыми выводами первичных обмоток 7 и 8 трансреактора 6. Каждая из указанных обмоток вместе с этим ключом зашунтирована соответствующим снабберным конденсатором 12 и 11, а первая из них (7) своим вторым выводом подключена к первому входному выводу 1 устройства. Первая группа 34 релейно-управляющих выходных выводов блока управления 14 подключена к управляющим выводам первого и второго вентилей 22, 23, соединенных между собой встречно-параллельно и включенных между вторым входным выводом 2 устройства и вторым выводом второй первичной обмотки 8 трансреактора 6. Вторая группа 35 релейно-управляющих выходных выводов блока управления 14 подключена к управляющим выводам остальных четырех вентилей 24, 25, 26, 27, из которых третий и четвертый вентили 24 и 25 включены каждый между соответствующими крайним выводом двухсекционной вторичной обмотки 9-10 трансреактора 6 и крайним выводом двухдиодной стойки 28-29, соединенных между собой своими средними выводами. Пятый и шестой управляемые вентили 26 и 27 включены каждый между соответствующим крайним выводом вторичной обмотки 9-10 трансреактора 6 и крайним выводом выходной фильтровой стойки 30-31, соединенной своим средним выводом со средним выводом двухдиодной стойки 28-29 и с заземленным среднепотенциальным выходным выводом 5 устройства, а своими крайними выводами через соответствующие балластные дроссели 32, 33 - с соответствующими крайними выводами двухдиодной стойки 28-29. Вторая группа 38 импульсно-модуляторных выходных выводов блока управления 14 подключена к управляющим выводам шунтирующих электронных ключей 36, 37, каждый из которых своими силовыми выводами включен между соответствующими крайними выводами вторичной обмотки 9-10 трансреактора 6 и двухдиодной стойки 28-29. Балластные дроссели 32 и 33, имеющие общий магнитопровод, включены согласно относительно направлений проводимости соответствующих диодов двухдиодной стойки 28-29, соединенных с этими дросселями.The first group 21 of pulse-modulator output terminals of the control unit 14 is connected to the control terminals of a bi-directional modulator electronic key 13, connected by its power terminals between the unlike first terminals of the primary windings 7 and 8 of the transreactor 6. Each of these windings is connected with this key by a corresponding snubber capacitor 12 and 11, and the first of them (7) is connected with its second output to the first input terminal 1 of the device. The first group 34 of relay-control output terminals of the control unit 14 is connected to the control terminals of the first and second valves 22, 23, interconnected counter-parallel and connected between the second input terminal 2 of the device and the second terminal of the second primary winding 8 of the transreactor 6. The second group 35 the relay-control output terminals of the control unit 14 is connected to the control terminals of the remaining four gates 24, 25, 26, 27, of which the third and fourth gates 24 and 25 are each connected between the respective extreme terminal of the two the secondary section winding 9-10 of the transreactor 6 and the extreme terminal of the two-diode rack 28-29, interconnected by their middle terminals. The fifth and sixth controllable valves 26 and 27 are each connected between the corresponding extreme terminal of the secondary winding 9-10 of the transreactor 6 and the extreme terminal of the output filter rack 30-31, connected by its middle terminal to the middle terminal of the two-diode rack 28-29 and to the grounded medium potential output terminal 5 devices, and their extreme terminals through the corresponding ballast chokes 32, 33 with the corresponding extreme terminals of the two-diode rack 28-29. The second group 38 of pulse-modulator output terminals of the control unit 14 is connected to the control terminals of the bypass electronic keys 36, 37, each of which is connected by its power terminals between the corresponding extreme terminals of the secondary winding 9-10 of the transreactor 6 and the two-diode rack 28-29. Ballast chokes 32 and 33 having a common magnetic circuit are included according to relative directions of conductivity of the respective diodes of the two-diode rack 28-29 connected to these chokes.

В качестве двунаправленного электронного ключа 13 могут быть использованы диодно-мостовой выпрямитель, зашунтированный по выходу транзистором (как показано на чертеже) или другие известные двухключевые (двухтранзисторные) ключи переменного тока. Узел формирования выходных сигналов первой и второй групп 21 и 38 импульсно-модуляторных выходных выводов блока управления 14 может быть выполнен на базе широко выпускаемой промышленностью микросхемы «Корректор коэффициента мощности» и прилагаемых к ней датчиков тока и напряжения. В качестве датчика 20 входного и выходного напряжений может быть использована вспомогательно-измерительная обмотка трансреактора 6 (как показано на чертеже).As a bidirectional electronic key 13, a diode-bridge rectifier shunted by the output by a transistor (as shown in the drawing) or other known two-key (two-transistor) alternating current keys can be used. The node for generating the output signals of the first and second groups 21 and 38 of the pulse-modulator output terminals of the control unit 14 can be made on the basis of the power factor corrector microcircuit widely used by the industry and the current and voltage sensors attached to it. As the sensor 20 of the input and output voltages, an auxiliary measuring winding of the transreactor 6 can be used (as shown in the drawing).

Импульсный однотактный преобразователь работает следующим образом.Pulse single-cycle Converter operates as follows.

Входные выводы 1-2 подключают к источнику электропитания переменного (или постоянного) напряжения, в частности - к авиационно-бортовой сети, а выходные выводы 3-4-5 - к нагрузке с переменным (или постоянным) входным напряжением. На первой и второй группах импульсно-модуляторных выходных выводов 21 и 38 формируются высокочастотные импульсы с постоянным периодом T_ШИМ и с широтно-импульсным регулированием с помощью обратных связей, а на первой и второй группах 34 и 35 релейно-управляющих выходных выводов - низкочастотные релейные сигналы, соответствующие полярностям напряжения источника питания, определяющим направления проводимостей вентильных пар: 22-23, 24-26 и 25-27.Input terminals 1-2 are connected to an AC (or constant) voltage power source, in particular, to the airborne network, and output terminals 3-4-5 are connected to a load with an alternating (or constant) input voltage. On the first and second groups of pulse-modulator output terminals 21 and 38, high-frequency pulses are generated with a constant T _PWM period and pulse-width regulation using feedbacks, and on the first and second groups of 34 and 35 relay-control output terminals, low-frequency relay signals corresponding to the polarities of the voltage of the power source, determining the direction of conductivity of the valve pairs: 22-23, 24-26 and 25-27.

Рассмотрим первый полупериод переменного питающего напряжения, когда потенциал входного вывода 2 положителен относительно заземленного входного вывода 1, и соответственно, потенциал выходного вывода 4 положителен относительно заземленного выходного вывода 5, который выше потенциала выходного вывода 3. В течение этого полупериода постоянно включены вентили 22, 24 и 26. При этом снабберные конденсаторы 11, 12, начиная с момента начала данного полупериода к произвольному моменту в пределах его первой четверти, заряжены по цепям: 40-22-11-7-40 и 40-22-8-12-40 до того же напряжения, что и фильтровый конденсатор 40, т.е. приблизительно до мгновенного значения сетевого напряжения.Consider the first half-period of the alternating supply voltage, when the potential of the input terminal 2 is positive relative to the grounded input terminal 1, and accordingly, the potential of the output terminal 4 is positive relative to the grounded output terminal 5, which is higher than the potential of the output terminal 3. During this half-cycle, the valves 22, 24 and 26. In this case, the snubber capacitors 11, 12, starting from the moment this half-cycle begins to an arbitrary moment within its first quarter, are charged through the chains: 40-22-11-7-40 and 40-22-8-12-40 to the same voltage as filter capacitor 40, i.e. up to an instantaneous line voltage.

При первом включении ключа 13 полное потокосцепление трансреактора 6 нарастает вместе с токами в цепях: 40-22-8-13-7-40, 11-8-13-11 и 12-13-7-12 в течение длительности импульса: t_И=γ_ИT_ШИМ, где γ_И - относительная длительность (коэффициент заполнения) импульса. При этом одновременно происходят накопление трансреактором 6 электромагнитной энергии и трансформирование э.д.с. в его вторичной обмотке 9-10. Под действием половины указанной э.д.с, возникающей в секции 9 этой обмотки, происходит зарядка верхнего конденсатора 30 двухконденсаторной выходной фильтровой стойки 30-31 током в цепи: 9-24-32-30-9.When the key 13 is turned on for the first time, the total flux linkage of the transreactor 6 increases along with the currents in the circuits: 40-22-8-13-7-40, 11-8-13-11 and 12-13-7-12 during the pulse duration: t _AND = γ _AND T _PWM , where γ _AND is the relative duration (duty cycle) of the pulse. At the same time, the transreactor 6 accumulates electromagnetic energy and transforms the emf. in its secondary winding 9-10. Under the action of half of the specified emf arising in section 9 of this winding, the upper capacitor 30 is charged with a two-condenser output filter rack 30-31 by the current in the circuit: 9-24-32-30-9.

Затем включается шунтирующий ключ 36, а ключ 13 выключается, и полное потокосцепление трансреактора 6 приблизительно сохраняется вместе с током в закороченной цепи: 9-28-36-9 в течение длительности паузы: Δt_П=γ_ПT_ШИП, где γ_П - относительная длительность паузы. При этом энергия индуктивностей рассеяния первичных обмоток 7 и 8 трансреактора 6 расходуется на дозарядку снабберных конденсаторов 11, 12 по цепям: 8-12-40-22-8 и 7-40-22-11-7, благодаря чему исключается коммутационное перенапряжение на запертом ключе 13.Then, the shunt key 36 is turned on, and the key 13 is turned off, and the complete flux linkage of the transreactor 6 is approximately preserved together with the current in the shorted circuit: 9-28-36-9 for the duration of the pause: Δt _P = γ _P T _NIP , where γ _P is the relative pause duration. In this case, the energy of the leakage inductances of the primary windings 7 and 8 of the transreactor 6 is spent on recharging the snubber capacitors 11, 12 in the circuits: 8-12-40-22-8 and 7-40-22-11-7, which eliminates the switching overvoltage on the locked key 13.

Затем шунтирующий ключ 36 выключается, и полное потокосцепление трансреактора 6 частично плавно спадает вместе с током в цепи зарядки нижнего конденсатора 31 стойки 30-31: 9-31-26-9 в течение оставшегося от T_ШИМ промежутка времени: T_ШИМ-t_И-Δt_П=(1-γ_И-γ_П)T_ШИМ. Далее вышеуказанные процессы периодически качественно повторяются с постоянным периодом T_ШИМ. При этом снабберные конденсаторы 11,12 периодически возвращают в цепь трансреактора 6 дозу энергии дозарядки, полученную ими на предыдущем периоде Тшим-Then, the shunt switch 36 is turned off, and the total flux linkage of the transreactor 6 partially decreases along with the current in the charging circuit of the lower capacitor 31 of the rack 30-31: 9-31-26-9 for the time remaining from T _PWM : T _PWM -t _And - Δt _P = (1-γ _AND -γ _P ) T _PWM . Further, the above processes are periodically qualitatively repeated with a constant period T _PWM . At the same time, snubber capacitors 11,12 periodically return to the transreactor circuit 6 the dose of recharging energy received by them in the previous period Tshim-

На втором полупериоде переменного питающего напряжения постоянно включены вентили 23,25 и 27, широтно-импульсно модулируются ключи 13 и 37. Благодаря осевой (зеркальной) симметрии цепей, связанных со вторичной обмоткой 9-10 трансреактора 6, процессы, протекающие на втором полупериоде аналогичны рассмотренным выше и могут отдельно не рассматриваться.At the second half-cycle of the alternating supply voltage, the valves 23.25 and 27 are constantly turned on, the keys 13 and 37 are pulse-width modulated. Due to the axial (mirror) symmetry of the circuits associated with the secondary winding 9-10 of the transreactor 6, the processes occurring in the second half-cycle are similar to those considered above and may not be considered separately.

Аналогичным образом устройство работает и при питании от источника постоянного напряжения любой полярности (т.е. в качестве конвертора или автономного инвертора).Similarly, the device also works when powered by a DC voltage source of any polarity (i.e., as a converter or stand-alone inverter).

В процессе рассмотренной работы устройства в качестве регулятора сетевого переменного напряжения в его блоке управления 14 производится раздельное регулирование двух параметров широтно-импульсной модуляции: γ_П и γ_И в зависимости от разностей между уровнями сигналов датчиков токов и напряжений (18, 19, 20) и эталонными уровнями. Благодаря указанному регулированию форма входного тока устройства повторяет форму питающего напряжения и совпадает с ним по временной фазе, что позволяет: приблизить значение коэффициента потребляемой мощности к единице и сохранить качество питающей электроэнергии, а также обеспечить высокое качество (синусоидальность формы и стабилизацию амплитуды) выходного напряжения в широком диапазоне его регулирования.In the process of the device’s operation as a regulator of the AC alternating voltage in its control unit 14, two parameters of pulse width modulation are separately regulated: γ _P and γ _And depending on the differences between the signal levels of the current and voltage sensors (18, 19, 20) and reference levels. Due to this regulation, the input current shape of the device repeats the shape of the supply voltage and coincides with it in time phase, which allows you to: bring the value of the power consumption coefficient to unity and maintain the quality of the supplying electricity, as well as ensure high quality (sinusoidal shape and amplitude stabilization) of the output voltage in a wide range of its regulation.

Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствуют цепи для «сквозных сверхтоков», возникающих в прототипе при разрядке одного конденсатора на другой при слабом токоограничении, благодаря чему снижается уровень помехоизлучений устройства.In addition, in the proposed device there are no circuits for "through overcurrents" arising in the prototype when one capacitor is discharged to another with weak current limitation, thereby reducing the level of noise emissions of the device.

Таким образом, по сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве обеспечиваются как основной технический результат: расширение функциональных возможностей устройства, а именно - обеспечение режима широтно-импульсного регулирования сетевых переменного и постоянного напряжений, а также дополнительные технические результаты: коррекция коэффициента потребляемой мощности, сохранение качества питающей электроэнергии, улучшение формы выходного напряжения и понижение уровня помехоизлучений устройства.Thus, in comparison with the prototype, the proposed device provides both the main technical result: expanding the functionality of the device, namely, providing a pulse-width regulation mode for AC and DC voltage networks, as well as additional technical results: correction of the power consumption coefficient, maintaining the quality of the power supply electricity, improving the shape of the output voltage and lowering the level of noise emissions of the device.

Claims (3)

1. Импульсный однотактный преобразователь, содержащий входные и выходные выводы для подключения источника питания и нагрузки, трансреактор с двумя первичными обмотками и вторичной обмоткой, первый и второй снабберные конденсаторы, двунаправленный модуляторный электронный ключ и блок управления с цепями обратных связей, имеющими датчики входных и выходных токов и напряжений и с первой группой импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенной к управляющим выводам модуляторного электронного ключа, включенного своими силовыми выводами между разноименными первыми выводами первичных обмоток трансреактора, каждая из которых вместе с этим ключом зашунтирована соответствующим снабберным конденсатором, а первая из них своим вторым выводом подключена к первому входному выводу устройства, отличающийся тем, что в него введены шесть управляемых вентилей, двухдиодная стойка с разнонаправленными диодами, двухконденсаторная выходная фильтровая стойка, шунтирующая выходные выводы устройства, и два балластных дросселя, а блок управления снабжен первой группой релейно-управляющих выходных выводов, подключенных к управляющим выводам первого и второго вентилей, соединенных между собой встречно-параллельно и включенных между вторым входным выводом устройства и вторым выводом второй первичной обмотки трансреактора, а также второй группой аналогичных выводов, подключенных к управляющим выводам остальных четырех вентилей, из которых третий и четвертый включены каждый между соответствующими крайними выводами двусекционной вторичной обмотки трансреактора и двухдиодной стойки, соединенных между собой своими средними выводами, а пятый и шестой включены каждый между соответствующими крайними выводами той же обмотки и выходной фильтровой стойки, соединенной своим средним выводом со средним выводом двухдиодной стойки и с заземленным среднепотенциальным выходным выводом устройства, а своими крайними выводами через соответствующие балластные дроссели - с соответствующими крайними выводами двухдиодной стойки.1. A pulse single-phase converter containing input and output terminals for connecting a power source and a load, a transreactor with two primary windings and a secondary winding, the first and second snubber capacitors, a bi-directional modulator electronic switch and a control unit with feedback circuits having input and output sensors currents and voltages, and with the first group of pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of a modulator electronic switch connected by its power output between the opposite leads of the primary transreactor primary windings, each of which, together with this key, is shunted by the corresponding snubber capacitor, and the first of them is connected to the first input terminal of the device with its second terminal, characterized in that six controlled valves are introduced into it, a two-diode rack with multidirectional diodes, two-capacitor output filter rack, shunting the output terminals of the device, and two ballast chokes, and the control unit is equipped with the first group of relay control important output pins connected to the control pins of the first and second valves, interconnected counter-parallel and connected between the second input terminal of the device and the second terminal of the second primary winding of the transreactor, as well as a second group of similar pins connected to the control pins of the other four gates, from of which the third and fourth are each included between the respective extreme terminals of the two-section secondary winding of the transreactor and the two-diode rack, interconnected by their and middle leads, and the fifth and sixth are each connected between the corresponding extreme leads of the same winding and the output filter rack, connected by its middle terminal to the middle terminal of the two-diode rack and to the grounded medium potential output terminal of the device, and by its extreme terminals through the corresponding ballast chokes - with the corresponding extreme findings of a two-diode rack. 2. Импульсный однотактный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в него введены два шунтирующих электронных ключа, а блок управления снабжен второй группой импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенной к управляющим выводам этих ключей, каждый из которых своими силовыми выводами включен между соответствующим крайним выводом вторичной обмотки трансреактора и соответствующим крайним выводом двухдиодной стойки.2. The one-cycle pulse converter according to claim 1, characterized in that two shunt electronic keys are inserted into it, and the control unit is equipped with a second group of pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of these keys, each of which is connected between its respective power terminals between the corresponding the extreme terminal of the secondary winding of the transreactor and the corresponding extreme terminal of the two-diode rack. 3. Импульсный однотактный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что балластные дроссели выполнены с общим магнитопроводом.

3. Pulse single-cycle Converter according to claim 1, characterized in that the ballast chokes are made with a common magnetic circuit.