Тиристорный резонансный инвертор

(51 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л. %39ов088.8)видетельство СССРН 05 В б/02, 1983,05 В 6/12, 1987.ЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ И(57) Изобретенке, в частностлям, и можеустановках ин е относится к силовымбыть ис укционного электротехни- реобразовательзовано в агрева. Цель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(21) 4607409/24 (22) 21,11.88. (46) 23.10,90. Бю (72) Б,П. Курник (53) 621.314.572 (56) Авторское с М 1328946, кл. Заявка Японии М 56-10749, кл. Я 2 1601 Т 17 изобретения - повышение КПД. Устройство содержит два последовательно соединенных между выводами источника питания 1 тиристора 2, 3. Между силовыми выводами тиристора 3 включены последовательно индуктивный элемент 4 и конденсатор 5. Конденсатор б, реактор 7 и обратный диод 8 образуют последовательную цепь, подсоединенную к силовым выводам тиристора 2. Обратный диод 8 зашунтирован конденсатором 9. Индуктивный элемент 4 может быть выполнен в виде трансформатора, нагрузкой 10 которого является индуктор. Инвертор имеет улучшенный КПД. за счет уменьшения потерь мощности в тиристорах. 1 ил,Изобретение отчосится к электротехнике, в частности к силовым тиристорным преобразователям высокой частоты, и может быть использовано в устройствах индукционного нагрева, источниках сварочного тока,Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия инвертора.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого инвертора.Инвертор содержит два последовательно соединенных между выводами источника 1 питания тиристора 2 и 3. Между силовыми выводами тиристора 3 включены последовательно индуктивный элемент 4 и конденса. тор 5. Конденсатор 6, реактор 7 и обратный диод 8 образуют последовательную цепь, подсоединенную к силовым выводам тиристара 2. Обратный диод 8 зашунтирован конденсатором 9. Индуктивный элемент 4 может быть выполнен в виде трансформатора, нагрузкой 10 которого является индуктор.Инвертор работает следующим образом.При подаче питающего напряжения от источника 1 питания постоянного напряжения происходит заряд конденсаторов 5, 6, и 9. После включения одного из тиристоров, например тиристора 2, в основной резонанснай цепи 5 - 4 протекает первоначально прямой, а затем обратный резонансный ток. Одновременно начинает протекать резонансный ток в дополнительно резонансной цепи 9-7-6, обусловленный разрядом конденсаторов 6 и 9 через реактор 7. Этот токимеет малую величину и быстро затухает, не оказывая заметного влияния на работу основной резонансной цепи, В основе этого лежит относительно малая величина емкости конденсатора 9 по сравнению с емкостью конденсатора 6 и в то же время относительная малая емкость конденсатора 6 по сравнению с емкостью конденсатора 5,Примерное экспериментально полученное соотношение емкостей. следующее: Сд, Св, С 5 = 1:10:100, Очевидно, что потери отдействия токов. заряда-разряда конденсаторов дополнительной резонансной цепи ввиду малой величины емкости конденсатора 9 также не могут быть значительными. Резонансный прямой ток в основной цепи заряжает конденсатор 5 напряжением прямой полярности, затем так меняет напоавление, в цепи начинает действовать обратный резонансный ток перезаряжающий конденсатор 5 напряжением обратной полярности,Обратный резонансный ток замыкается по цепи 2-4-5, т.е, через открытый переход . тиристора 2 в направлении противоположном проводимости структуры переходов, Такое обратнопроводя щее состояние структуры переходов объясняется наличием в ней неосновных носителей заряда.Обратный резонансный ток ускоряет вынос, рассасывание неосновных носителей заряда из эоны переходов и способствует форсированному и надежному выключению тиристора. Необходимое время задержки для формированного выключения тиристора 2, при этом обеспечивается значением индуктивности реактора 7, Излишки электромагнитной энергии после выключения тиристора 2 возвращаются через обратный диод 8 в накопительную емкость источника 1 пита,",ия, Конденсатор 6 при этом заряжается напряжением обратной полярности, Далее колебательный процесс свободно продолжается при выключенном тиристоре по цепи 1 - 9 - 7 - 6-5 - 4 и, вновь, по цепи 4 - 5-6 - 7 - 8-1, и т,д, до полного затухания контура. Декремент затухания определяется величиной активной составляющей нагрузки 10,Работа схемы инвертора в следующем такте при выключен ном тиристоре 2 и включенном тиристоре 3 протекает аналогично, Включенный тиристор 3 коммутирует ток разряда конденсатора 5. В цепи 5-3-4 протекает резонансный ток, который трансформируется индукционным элементом 4 в нагрузку, Одновременно через включенный тиристор 3 протекает ток подразряда конденсаторов 6 и 9, В результате этого конденсатор 9 дозаряжается напряжением прямой полярности, а конденсатор 6 переэаряжается, так что уровень напряжения обратной полярности на его обкладках снижается, а сам конденсатор оказывается подготовленным к следующему такту включения тиристора 2, Конденсатор 6 выполняет роль защиты о коммутационных перенапряжений при выключении тиристора 2, поэтому указанное снижение уровня обратного напряжения на его обкладках полезно с точки зрения потенциальной возможности его дозаряда с обратной полярностью, особенно в момент вьключения тиристара 2, Именно в этот момент цепь 6 - 7 - 8 должна быть открыта для протекающего через нее обратного резонансного тока с тем, чтобы максимально снизить уровень коммутационных перенапряжений на тиристорах. В течение всех последуощих тактов работы резонансною инвертора напряжение на конденсаторе 6 имеет постоянно обратную полярность, а напряжение на конденсаторе 9 - постоянно прямую полярность, что улучшает КПД,1601717 Формула изобретения Составитель В.ПоляковРедактор М.Бланар Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 3276 Тираж 497 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Тиристорный резонансный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам два последовательно соединенных 5 тиристора, параллельно одному из которых подключена основная С-резонансная цепь, индуктивный элемент которой образует выходную цепь, а параллельно другому - дополнительная .С-резонансная цепь, отл ич а ю щи й с я тем,что, с целью повышения КПД. он снабжен дополнительным конденсатором и дополнительным диодом, включенным последовательно в дополнительную резонансную цепь и зашунтированным дополнительным конденсатором.