Преобразователь постоянного напряжения в переменное

(51)5 Н 02 М 7/537 ГОсудАРстВе+)ый кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фу(56) Авторское свидетельство СССР М 1170571, кл. Н 02 М 7/48, 1985,Авторское свидетельство СССР Ю 1436243, кл. Н 02 М 7/48, 1987.Авторское свидетельство СССР М 1457129, кл. Н 02 М 7/537, 1987. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано во вторичных источниках питания, Цель изобретения - упрощение преобразователя и улучшение массогабаритных показателей. Преобразователь содержит два инвертора 2 и 3 на магнитопроводах 4 и 5 с первичными обмотками 6 и 7 и вторичной обмоткой 8. В нормальном режиме работы быстродействующие ключи 22 и 23 постоянно замкнуты, ключ 24 переменного тока разомкнут. В случае аварии, например, в инверторе 2 блок управления 1 размыкает ключ 22 и замыкает ключ 24, что обеспечивает отключение инвертора 2. Выходное напряжение поддерживается неизменным за счет подключения половины первичной обмотки 7 исправного инвертора 3 к аналогичной половине первичной обмотки 6 неисправного инвертора 2 посредством ключа 24. 1 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, применяемым в установках бесперебойного питания.Цель изобретения - упрощение преобразователя, улучшение массогабаритных характеристик.На чертеже представлена схема преобразователя, в состав которого входят два инвертора.Преобразователь содержит блок 1 управления, инверторы 2 и 3, два магнитопровода 4 и 5, на которых намотаны соответственно первичные обмотки 6 и 7 и вторичная обмотка 8, охватывающая одновременно оба магнитопровода и подключенная к приемникам(нагрузке) 9 электрической энергии. Каждый иэ инверторов 2 и 3 состоит из двух силовых ключей 10 и 11 (12 и 13), двух обратных диодов 14 и 15 (16 и 17), двух отсекающих диодов 18 и 19(20 и 21), а также быстродействующего ключа 22 (23) постоянного тока. Одноименные по полярности крайние выводы первичных обмоток 6 и 7(в частности, начала обмоток, помеченные на чертеже точками) соединены между собой через ключ 24 переменного тока, а средние точки (отводы) этих обмоток подключены к отрицательному полюсу источника 25 питания, т,е. к первому входному выводу преобразователя, Одни концы силовых ключей 10 и 11 (12 и 13) инвертора 2 (3) соединены с анодами соответствующих обратных диодов 14 и 15 (16 и 17) и подключены к концам первичной обмотки 6 (7). Катоды обратных диодов соединены с положительным полюсом источника 25 питания, т.е. с вторым входным выводом преобразователя. При этом свободные концы силовых ключей 10 и 11 (12 и 13) инвертора 2 (3) подключены к положительному полюсу источника через соответствующие отсекающие диоды 18 и 19 (20 и 21) и быстродействующий ключ 22 (23). Все ключи преобразователя выполнены на полностью управляемых полупроводниковых приборах (транзисторах).Выходы блока 1 управления связаны с цепями управления ключевых элементов преобразователя. Инверторы преобразователя идентичны по параметрам. Датчики состояния инверторов включены в цепи (на чертеже не показаны) быстродействующих ключей 22 и 23 и своими выходами соединены с соответствующими входами блока управления.Преобразователь работает следующим образом.В нормальном режиме работы быстродействующие ключи 22 и 23 инверторов 2 и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 постоянно замкнуты, ключ переменного тока 24 разомкнут, блок 1 управления обеспечивает поочередное замыкание и размыкание силовых ключей 10 и 11 (12 и 13) инверторов, в результате чего на первичных обмотках 6 и 7 формируются переменные напряжения. При этом передача электрической энергии иэ источника 25 питания в нагрузку 9 осуществляется через силовые ключи 10 - 13 инверторов, а возврат свободно циркулирующей реактивной мощности - через обратные диоды 14-17.В случае аварии, например, в инверторе 2, обусловленной выходом из строя либо потерей управляемости его силовых ключей, блок 1 управления размыкает ключ 22 и замыкает ключ 24, При этом обратные диоды 14 и 15 инвертора 2 оказываются запертыми напряжением источника 25 питания, а встречно-последовательно соединенные отсекающие диады 18 и 19 предотвращают протекание тока в первичной обмотке 6 через цепи, образованные силовыми ключами 10 и 11 инвертора 2, Таким образом, независимо от состояния силовых ключей 10 и 11 первичная обмотка 6 инвертора 2 отсекается от его выхода, а сам инвертор 2 в дальнейшем не оказывает шунтирующего влияния на источник 25 питания.Выходное же напряжение преобразователя поддерживается неизменным за счет подключения правой (по чертежу) половины первичной обмотки 7 исправного инвертора 3 к аналогичной половине первичной обмотки 6 неисправного инвертора 2 посредством ключа 24, Поскольку в структуре преобразователя средние отводы первичных обмоток 6 и 7 обьединены в общую точку (подключены к одному и тому же входному выводу преобразователя), то при замкнутом ключе переменного тока 24 правые (по чертежу) половины первичных обмоток 6 и 7 соединя" ются встречно-последовательно, вследствие чего образуется цепь передачи электрической энергии с выхода исправного инвертора 3 на первичную обмотку 6 трансформатора 4 отключенного (неисправного) инвертора 2. При этом значение напряжения на приемниках электрической энергии 9 остается неизменным.Аналогичным образом преобразователь работает при исправном инверторе 2 и неисправном инверторе 3.Таким образом,при равных функциональных возможностях предлагаемого и известного преобразователей конструкция трансформаторного узла предложенного преобразователя проще, так как в ней отсутствуют дополнительные обмотки, а их функции берут на себя соответствующие1628171 Составитель Н.ЦишевскаяРедактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 347 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 полуобмотки первичных обмоток, вследствие чего он имеет меньшие массу, габариты и потери энергии.Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий инверторы, выполненные по схеме со средней точкой трансформатора, подключенной к первому входному выводу преобразователя, ключи переменного тока и блок управления, причем каждый из трансформаторов охвачен общей вторичной обмоткой, а каждый инвертор состоит из двух силовых ключей, двух обратных диодов, двух отсекающих диодов и быстродействующего ключа, одни выводы силовых ключей и обратных диодов каждого инвертора подклю чаны к крайним выводам первичной обмотки трансформатора, другие выводы обратных диодов подключены к второму входному выводу преобразователя, а другие выводы силовых ключей соединены с упомя нутым вторым входным выводом через отсекающие диоды и быстродействующий ключ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, улучшения массогабаритных характеристик. один из крайних выводов 15 первичной обмотки трансформатора каждого инвертора соединен с одноименным по полярности крайним выводом первичной обмотки трансформатора соседнего инвертора через ключ переменного тока.20