Инвертор с синусоидальным выходным напряжением

Инвертор с синусоидальным выходным напряжением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель - повьшение КПД и упрощение . Устр-во содержит последовательно соединенные основные транзисторы 1 и 2 шунтированные возвратными диодами 3 и 4. Регулирующий транзистор 5 и накопительный дроссель 6 подключены к входным выводам. В диагональ переменного тока моста включена нагрузочная цель, состоящая из силового трансформатора-8, последовательно с первичной обмоткой 9 которого включен дроссель 10. Регулирующий транзистор 5 переключается с несущей частотой, при этом скважность импульсов проводимости равна двум, а к накопительному дросселю 6 прикладывается напряжение источника питания. На втором полупериоде, когда запира- . ется регулирующий транзистор 5 и отпирается диод 15, на накопительном с дросселе 6 возникает отрицательное напряжение той же амплитуды. Следовательно , уровень напряжения на накопительном конденсаторе 7 всегда можно поддерживать неизменным и равным минимальному значению источника питания 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 ()) 4 Н 02 М 7/538

OllMGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4125523/24-07 (22) 28,07 ° 86 (46) 15.07.88. Бюл. М- 26 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина и Специальное конструкторское и технологическое бюро полупроводниковой техники (72) Г.N.Ìóñòàôà, P.Ñ.Ãàëóñòÿí и Г.И.Вартанян (53) 621 ° 314,58 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1156225, кл. Н 02 M 7/538, 1985.

Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. Энергоатомиздат, 1986, с.183, рис,5,2 б, (54) ИНВЕРТОР С СИНУСОИДАЛЬНЫМ ВЫХОДНЫМ НАЛИП,ЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель — повышение КПД и упрощение. Устр-во содержит последовательно соединенные основные транзисторы 1 и 2, шунтированные возвратными диодами 3 и 4. Регулирующий транзистор 5 и накопительный дроссель 6 подключены к входным выводам. В диагональ переменного тока моста включена нагрузочная цель, состоящая из сило" вого трансформатора-8 ° последовательно с первичной обмоткой 9 которого включен дроссель 10 ° Регулирующий транзистор 5 переключается с несущей частотой, при этом скважность импульсов проводимости равна двум, а к накопительному дросселю 6 прикладывается напряжение источника питания.

На втором полупериоде, когда запирается регулирующий транзистор 5 и отпирается диод 15, на накопительном с

Ф дросселе 6 возникает отрицательное напряжение той же амплитуды. Следовательно, уровень напряжения на накопительном конденсаторе 7 всегда можно поддерживать неизменным и равным минимальному значению источника питания 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1410248

Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано в си темах вторичного электропитания и электропривода для преобразова5 я постоянного напряжения в переменное. Цель изобретения — повышение КПД и упрощение.

На фиг. 1 и 2 приведены два вариан10 т схем инвертора, где в качестве к ючевых элементов использованы транз сторы, отличие в предложенных в риантах схем заключается лишь в в зможности, при первом варианте, у тановки верхней пары транзисторов н общем радиаторе (с объединенными к лекторами).

Пару плеч полумостовой схемы инв рторной ячейки составляют последова- 20 т ьно соединенные основные транзист ры 1 и 2, шунтированные возвратныдиодами 3 и 4. Последовательно сое-. д ненные регулирующий транзистор 5и накопительный дроссель 6 подключе- 25 нь к входным выводам инвертора. В д агональ переменного тока моста, о разованного элемента 1, 2, 5 6, 7, м у средней точкой полумоста из э ементов 1 и 2 и общей точкой накопи- - 0 т льного дросселя 6 и накопительного к нденсатора 7 включена нагрузочная ц пь, состоящая из силового трансформ тора 8, последовательно с первичн и обмоткой 9 которого соединен вых дной дроссель выходного фильтра 10, В оричная обмотка 1 1 трансформатора

8 шунтирована конденсатором фильтра

1 и нагрузкой 13, Источника питания

1) подключен параллельно тразистору А0

5 и дросселю 6. Последовательная цепь — накопительный дроссель 6 и накопительный конденсатор 7 зашунтировфн выпрямительным диодом 15, причем направление прямой проводимости диодф 15 не совпадает с направлением гфямой проводимости транзистора 5.

Инвертор работает следующим образЮм.

Допустим вспомогательный транзистор 5 под действием тока. управления огпирающей полярности был открыт на н зкоторое время, вследствие чего в и щуктивности дросселя 6 накопилась электромагнитная энергия, 55

Когда транзистор 5 перейдет из открытого состояния в закрытое, под действием противо - ЗДС индуктивность дросселя 6 диод 15 откроется и накопленная электромагнитная Энергия дросселя передается накопительному конденсатору 7. При этом к последнему прикладывается некоторое напряжение, и конденсатор 7 заряжается, накапливая электрическую энергию.

Если транзистор 6 переключается с некоторой несущей частотой и при этом скважность импульсов проводимости равна двум, то в течение первого полупериода несущей частоты при открытом транзисторе 5 к дросселю 6 прикладывается напряжение источника питания, а на втором полупериоде, когда запирается транзистор 5 и отпирается диод 15, на дросселе 6 возникает отрицательное напряжение той же амплитуды. Следовательно уровень напряжения на накопительном конденса-. торе 7 всегда можно поддерживать неизменным и равным минимальному значению напряжения источника питания 14, Тогда при поочередном переключении ооновных транзисторов 1 и 2, к первичной обмотке 9 выходного трансформатора 8 будет приложено то напряжение источника питания 14, то напряжение . накопительного конденсатора 7..

Рассмотрим процессы в инверторе при формировании выходного напряжения с немодулированными импульсами управления основных транзисторов 1 и 2. При этом предполагается, что накопительный конденсатор 7 заряжен.

Тогда, если импульс тока управления отпирающей полярности поступил на транзистор 1, то ток нагрузки потечет по цепи плюсовой вывод источника 14— транзистор 1 — обмотка 9 — дроссель

1n — минусовой вывод источника 14.

К обмотке 9 будет приложено напряжение источника питания (без учета падений напряжений на элементах цепи), которое, трансформируясь, приложится к конденсатору 12 и нагрузке

13. При переходе транзистора 1 из проводящего состояния в непроводящее происходит переход тока (коммутация) с запираемого транзистора 1 на возвратный диод 4 и энергия, накопленная на индуктивностях рассеяния элементов нагрузочной ветви, передается конденсатору 7 по цепи: левый вывод дросселя 10 — конденсатор 7 — диод

4 — правый вывод о обмотки 9. Вслед""òâèe этого конденсатор 7 получит дополнительный заряд. Когда потенциал

3 141024 катода диода 4 станет вышее, чем потенциал анода, диод 4 закроется.

Процессы в схеме при открывании основного транзистора 2 и при запер5 том транзисторе 1 не отличаются от описанных. Разница лишь только в том, что при отпирании транзистора 2 ток в нагрузку поступает от накопительного конденсатора 7 по цепи: плюсо- 10 вой вывод конденсатора 7 — дроссель

10 — обмотка 9 — транзистор 2— минусовой вывод конденсатора 7. При запирании транзистора 2, ток переходит в диод 3 и накопленная энергия 15 возвращается в источник питания, Очевидно, что при открытом транзисторе 2, на нагрузке изменяется полярность напряжения, а ток через нагрузку меняет свое направление. 20

Постоянство величины необходимого напряжения поддерживается изменением скважности импульсов управления транзистором 5. КПД повышается благодаря только трем силовым ключам схе- 25 мы и двухобмоточному силовому трансформатору.

Формула изобретения

8 4 ром и инверторную ячейку с основными ключевыми элементами и выходным LC— фильтром, формирующим синусоидальное напряжение, подключенным выходом к выходным выводам инвертора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения, ячейка преобразования постоянного напряжения выполнена по полярность-инвертирующей схеме, в которой накопительный дроссель первым выводом соединен с первым входным выводом инвертора и с первым выводом накопительного конденсатора, а вторым выводом через регулирующий ключевой-элемент с вторым входным выводом инвертора и через выпрямительный диод-с вторым выводом накопитель" ного конденсатора, инверторная ячейка выполнена в виде полумоста из согласно — последовательно соединенных основных ключевых элементов, подключенного между вторым выводом накопительного конденсатора и вторым входным выводом инвертора, а выходной

LC — фильтр входом подключен между выходом полумоста и первым входным выводом.

1. Инвертор с синусоидальным выходным напряжением, содержащий последовательно включенные ячейку преобразования постоянного напряжения с регулирующим ключевым элементом, выпрямительным диодом, накопительным дросселем и. накопительным конденсато2. Инвертор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что выходной

LC — фильтр выполнен с силовым трансформатором, в цепь первичной обмотки которого включен последовательно дроссель LC — фильтра, а вторичная обмотка шунтирована конденсатором ЬС— фильтра., 1410248

Составитель В.Моин

Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Черни

Редактор M.Tîâòèí

Заказ 3494/56

Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подпис ное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4