Последовательный инвертор

.К.Юрухоц ство СССР23, 1980.во СССР23, 1979. ОВАТЕЛЬНЫЙ И тение относи ой технике и я питания ин ных установо является по(5 ) Из о брразовательзоваться д ВЕРТОР ся к преобможет испольинамически ать раз ик обра характери ичение на ристорахдостигах диодов. Огра запирающихся т ряжения на и скоросте их нарастания ет совместного Ц и дросселей,укционных Целью ышение наде дейст.в2 ил. ется за"указанных нагревател изобретени ГОсудАРстВенныи кОмитетпо изоБРетениям и откРцтиямПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетелВ 930541, кл, Н 02 М 7/Авторское свидетельсР 830621, кл. Н 02 М 7/ ности при сохранении высокого быстроействия и малых габаритов. Устр-во одержит мост встречно-параллельно соединенных тиристоров 2, 4, 10, 12 и диодов 3, 5, 11, 13, Параллельно каждому тиристору подключена последовательная резистивно-емкостная цепь (РЕЦ) на элементах 16-23. Две РЕЦ 24-27 подключены между катодами тиристоров анодной группы и между анодами тиристоров катодной группы соответственно. Дроссели 6-9 расположены на общем магнитопроводе и включены согласно, что позволяет компенсироИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например для питания индукционных нагревательных установок,а также в качестве промежуточногозвена повышенной частоты в источникахпитания постоянным током.Целью изобретения является повышение надежности устройства при сох"ранении высокого быстродействия ималых габаритов,На фиг, 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 -временные диаграммы.15Устройство содержит источник 1постоянного напряжения, полюса которого подключены к входной диагоналиинверторногомоста. Смежные плечимоста образуют цепи; встречно-парал 20лельное соединение тиристора 2 и диода 3, тиристора 4 и диода 5, последова. тельно включенные дроссели 6, 7 и 8, 9и встречно-параллельное.соединениетиристора 10 и диода 11, тиристора 12 25и диода 13.Общие точки дросселей 6 и 7, дросселей 8 и 9 образуют полюсы выходнойдиагонали моста, к которой последовательно подключены конденсатор 14 инагрузка 15. Параллельно каждомутиристору подключены цепи, представляющие собой последовательное соединение резистора 16 (17-19) и конденсатора 20 (21-23). Между катодамитиристоров 2 и 4, а также между анодами тиристоров 1 О и 12 подключеныцепи, состоящие из последовательносоединенных резистора 24 (25) конденсатора 26 (27). Дроссели 6 и 9 выполиены на одном магнитопроводе и включены согласно.Устройство работает следующимобразом.Для последовательного инвертора 45характерны два режима работы: режимпрерывистого, тока х нагрузки (диаграмма 28, фиг. 2 интервал-с ) ирежим непрерывного тока интервална той же диаграмме, Первый6режим имеет место при небольшой мощности нагрузки, например при большойвеличине ее активного сопротивления,когда необходимо ограничивать напря-,жение холостого хода.Допустим, в интервале временипроводили ток тиристоры 2 и 12(фиг. 1), а в интервале .,-йдиоды 3 и 13,В момент С, происходит выключение диодов 3 и 13 и на последних, а следовательно, и на тиристорах 2 и 12 происходит нарастание напряжения Б (диаграмма 29, фиг, 2). В интервале времени- все вентили заперты, а прямое напряжение в момент 1 приг кладывается к тиристору 2 через зазакрытые вентили 10 и 11, а к тиристору 12 через закрытые вентили 4 и 5 (фиг. 1). Иными словами, напряжение источника 1 питания прикладывается к запирающимся вентилям через весьма большие сопротивления, роль цепей 16, 19, 20 и 23 сводится к динамическому. выравниванию напряжений. Установленная мощность этих цепей и их. габариты могут быть весьма малыгин. ми. Ограничение ЙБ/д на допустимом уровне осуществимо при больших величинах сопротивлений,и малых емкостях конденсаторов.В режиме прерывистого тока нагрузки цепи 24, 26 и 25, 27 в работе схемы не участвуют, поскольку после запирания вентильной ячейки наступа- ет пауза тока нагрузки (например, интервал-э на фиг, 2), во время которой все вентили заперты.Увеличениемощности, отдаваемой инвертором в нагрузку, достигается при частотном регулировании путем уменьшения паузы между моментами включения диагонально расположенных пар тиристоров; при некотором значении этой паузы, приблизительно равном периоду собственной частоты резонанса коммутирующего контура наблюдается режим непрерывного тока нагрузки. В этом режиме включение очередной па" ры тиристоров, например 2 и 12 (фиг. 1), происходит, когда через диоды (5 и 11) протекает ток (моментфиг. 2). Рассмотрим процесс нарастания прямого напряжения на тиристоре 10 (фиг, 1). К аноду последнего по цепи: положительный полюс источника 1 питания, открытый тиристор 2, дроссели 6 и 7, тиристор 10 прикладывается положительный перепад напряжения.Величина этого напряжения и скорость его нарастания при отсутствии цепи 25 и 27 и магнитной связи между дрос" селями 7 и 9 определялись бы парамет" рами источника 1, дросселей 6 и 7 и цепи 18 и 22.При наличии цепи 25 и 27 и магнитной связи нарастанию напряжения на аноде тиристора 10 препятствуют следующие явления.При включении тиристоров 2 и 12 под действием тока нагрузки 15, протекающего по цепи: источник 1 питания, тиристор 2, дроссель 6, нагрузка 15, конденсатор 14, дроссель 9, 10 тиристор 12, источник 1 питания в дросселях 7 и 8 наводится ЭДС с полярностью, указанной на фиг. 1. Сумма напряжений на дросселях 7 и 8 через конденсатор 14 и нагрузку 15 прикладывается к запертым тиристорам 10 и 4 в обратной полярности (положительный полюс дросселя 8 к катоду 4, отрицательный полюс 7 - к аноду 10, ограничивая напряжение и скорость его нарастания) . Очевидно, что чем меньше сопротивление нагруз, ки 15, тем эффективнее это ограничение.25 При включении тиристора 12 (моментдиаграмма 29, фиг. 2) отрицательный перепад его анодного напряжения через цепь 25 и 27, передается на анод тиристора 10, частично компенсируя положительный пик напряжения и уменьшая скорость нарастания последнего (диаграмма 30, фиг. 2) . При включении тиристоров 4 и 10 процессы с учетом симметрии схемы могут быть рассмотрены аналогично. В режиме непрерывного тока нагрузки цепь 25 и 27 (24 и 26) шунтирует запертый тиристор (10 и 4) через последовательно включенный открытый (12 и 2). Цепи 18 и 22 (17 и 21) служат для компенсации инерционности носителей заряда в структурах 2 и 12,формула изобретенияПоследовательный инвертор, содержащий тиристорный мост, каждый тиристор которого зашунтирован обратным диодом и соединен последовательно с дросселем, причем между точками соединения дросселей каждых двух смежных противофазных плеч моста включена последовательная цепочка, состоящая из конденсатора и выходных выводов и образующая диагональ переменного тока моста, а также две защитные КС-цепочки, причем первая включена между катодами тиристоров анодной группы моста, а вторая - между анодами тиристоров катодной группы моста, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности при сохранении высокого быстродействия и малых габаритов, дополнительно введены четыре последовательные резистивно-емкостные цепи, подключенные параллельно каждому тиристору, а все обмотки дросселей расположены на общем магнитопроводе и включены