Способ регулирования выходного напряжения мостового инвертора

Способ регулирования выходного напряжения мостового инвертора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Li ц 752698

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.78 (21) 2564095/24-07 с присоединением заявки Ме— (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень М 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. Кл.

Н 02 М 7/537

Государственный комитет (53) УДК 621.314.58 (088.8) по делам изобретений

; - ытий (72) Авторы изобретения

А. Е. Сурминский и Б. Л. Уан-Золи (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО

НАПРЯ)КЕНИЯ МОСТОВОГО ИHBEPTOPA

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовым преобразователям энергии, и может найти применение в статических преобразователях, используемых в качестве вторичных источников питания.

Известен способ управления инвертором, при котором регулирование выходного напряжения также осуществляется изменением длительности подключения одновременно обоих концов диагонали переменного тока к одному концу диагонали постоянного тока в один полупериод выходного напряжения и таким же изменением длительности подключения одновременно обоих копцов диагонали переменного тока к другому концу диагонали постоянного тока в другой полупериод выходного напряжения (1).

Так как выходное напряжение на выходе инвертора имеет паузу, меняющуюся прп регулировании, то этот способ имеет недостаток, состоящий в ухудшении спектра выходного напряжения и увеличенных габаритах и массе выходного фильтра.

Наиболее близким по технической сущности является способ регулирования выходного напряжения мостового инвертора, имеющего дроссель, через который средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора подсоединена к одному из входных выводов, а в диагональ постоянного тока включен конденсатор, путем изменения относительно длительности подключения обоих концов указанной первичной обмотки к одной обкладке конденсатора и такого же изменения относительной длительности подключения обоих концов указанной первичной обмотки к другой обкладке конденсатора (2).

Недостатком данного способа является

10 то, что при регулировании меняется длительность паузы в выходном напряжении инвертора, вследствие чего ухудшается спектр этого напряжения и увеличиваются габариты и масса выходного фильтра.

Цель изобретения — улучшение качества формы выходного напряжения.

Эта цель достигается тем, что регулирование выходного напряжения мостового пнвертора, — имеющего дроссель, через который средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора подсоединена к одному из выходных выводов, а в диагональ постоянного тока включен конденсатор, осуществляется путем изменения относительно длительности подключения обоих концов указанной обмотки к обкладкам конденсатора таким образом, что увеличивают относительную длительность подключения обоих концов обмотки к одной об30 кладке конденсатора и одновременно умень752698

Приравнивая

7. за время у—

2 одной крайней вания: ц "мнн

2Уп с—

; (u,, — 1; т Ус шают относительную длительность подключения обоих концов обмотки к другой обкладке конденсатора.

Такое взаимное изменение двух относительных длительностей позволяет регулировать величину выходного напряжения при меньшем изменении паузы или без ееизменения и тем самым улучшить качество выходного напряхкения соответствующп выбором величины паузы и уменьшить габариты и массу выходного фильтра.

На фиг. 1 приведена электрическая схема инвертора, управляемого по предлагаемому способу; на фиг. 2 — диаграммы коммутации управляемых ключей инвертора с индексами, соответствующими их цнфровым обозначениям, и диаграмма выходного напряжения с индексом U»„-. Согласно способу регулирование выходного напряжения мостового инвертор а, упр авляемые ключи которого выполнены, например, на транзисторах 1 — 4, шунтированных диодами

5 — 8, осуществляется изменением в одну сторону (например, увеличением) относительной длительности у1 одновременно открытого состояния транзисторов 1 и 4 и изменением в другую сторону (например, уменьшением) относительной длительности у одновременно открытого состояниятранзисторов 2 и 3.

Покажем величину диапазона регулпроBakIIIII для наиболее желательного на практике случая, когда относительная p;irlleльность паузы у выходного напряжения постоянна по всему диапазону регулирования, т. е. постоянна равная ей сумма относительных длительностей ч1 и у .

В одной крайней точке этого диапазона при минимальном напряжении питания у — — у и у — — О, т. е. в течение всего

"мин т времени у — открыты транзисторы 1 и 4.

Напряжение на обмотке дросселя 9 инвертора в это время равно U, а сго вольтт секундный интеграл равен уӄ—, где

Т вЂ” период выходного напряжения. В ос= тальную часть полупериода в течение времени 1 — у одновременно открыты транзисторы, соединенные с разными обкладками конденсатора 10, например транзисторы 2 и 4, и напряжение iia первичной обмотке трансформатора 11 инвертора равно напряжению U, на конденсаторе 10, a ria отводе от средней точки этой обмотки напряжение с равно с Поэтому в течение BpeMeiili

2 т (1 — у) — к обмотке дросселя приложена

2 разность напряжений — U„, а ее

Uc вольтсекундный интеграл равен

Зо

-15

50 вольтсекундпые интегралы т и (1 — у) —, получим для

2 точки диапазона регулирот т ъ, т — . -= (1 — т) — — — .

9 пмин 2, 2 1, В другой кра Ilier точке этого диапазона при максимальном напряжении питания

U„„„, yI — — О и у2 — — у, т. е. в течение всего т времени у — открыты транзисторы 2 и 3, и т тогда в течение времени у к обмотке

2 дросселя приложена разность напряжений

U,— U„, а ее вольтсекундный интеграл равен т

; — (Uc — U.„„, ). т

В течение времени (1 — у) — открыты

2 транзисторы, соединенные с разными обкладками конденсатора, например, 2 и 4, и напряжение на отводе от середины первичUñ иой об vloTKII трансформатора 11 равно к обмотке дросселя прилохкена разность klaUñ пряжений U —, а ее вольтсекундпма кс 2 ный интеграл равен т/ Uc1

Д â€”;I —,Iu„,,—, ).

Приравнивая вольтсекундные интегралы, получим:

Ф, „„„.,) (1 1), Т, Т

2U„ пм„;, с

Из условия стабильности величины напряжения на конденсаторе U по всему диапазону регулирова1шя и, следовательно, в обеих его крайних точках: откуда кратность регулирования равна

U 1+"макс п н 1 1

Промежуточным точкам диапазона регулирования соответствуют gr +0 и gg+0> т т. е. часть времени у — в течение времени

752698 т

" )—

2 открыты транзисторы 1 и 4, а в т другую часть времени т — в течение време2 т ни у — открыты транзисторы 2 и 3, как

2 показано на диаграммах коммутации ключей на фиг. 2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет регулировать выходное напряже1+т ние в пределах при постоянной отно1 — 1 сительной длительности у паузы выходного напряжения.

Выбирая величину у соответствующим обр азом, можно существенно улучшить форму выходного напряжения, например исключить третью и кратную ей гармониче1 ские составляющие при у= — и кратности з

1-+— з регулирования =2 или исключить

1 —— з пятую и кратные ей гармонические составляющие и уменьшить относительную вели1 чину седьмой до 10О/о при у= — и кратно5

1 -+— з сти регулирования =1,5, т. е. умень1 — — з шить габариты и вес выходного фильтра.

Таким образом, поставленная цель улучшения качества формы выходного напряжения инвертора достигается предлагаемым способом регулирования.

Формула изобретения

Способ регулирования выходного напряжения мостового инвертора, имеющего

10 дроссель, через который средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора подсоедпнена к одному из входных выводов, а в диагональ постоянного тока включен конденсатор, путем изменения относи15 тельной длительности подключения обоих концов указанной обмотки к одной или другой обкладке конденсатора, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества формы выходного напряжения, увели20 чивают относительную длительность подключения обоих концов обмотки к одной обкладке конденсатора и одновременно уменьшают относительную длительность подключения обоих концов обмотки к дру25 гой обкладке конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Кз 1859409/07, кл. Н 02 М 1/537, з0 2. Моин В. С. и Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., «Энергия», 1972, с. 126 †1.

752698

1,г

U2.

Составитель Г. Огнев

Корректор Л. Орлова

Редактор А. Купрякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1221/13 Изд. № 392 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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