Многофазный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1647 51)5 Н 02 М 7 СА БРЕТ ОРСКОМ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕ 1+ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Филиал Всесоюзного научно-исследовательского института энергетики по Сибири, Дальному Востоку и Северу СССР (72) В.П.Фоминых(56) Ромаа З.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, ,Радио и связь, 1981, с.174.Моин В.С, и Лаптев Н.Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи. Энергия, 1972, с.446.(54) МНОГОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и злектропривода, Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения тока транзисторов при выжигании плавкого предохранителя. Ин вертор содержит И полумостов управляемых ключей 1 и 2, каждый из которых состоит из нескольких вклюнен ных параллельно через предохранители 6 транзисторов 7. При к.з. транзистора 7 находящийся в его цепи плавкий предохранитель 6 выжигается током разряда конденсатора 9 (10) вследствие отпирания ключей 12 переменного тока, Ток ограничен токоограничительным резистором 12. В процессе выжигания плавкого предохранителя 6 все транзисторы 7 закрываются благодаря действию напряжения на управляющей обмотке 25 трансформатора 14 с помощью мостового выпрямителя 27, аптопарм 26 и логических элементов 2 ИЛИ-НЕ 23 и 2 И 22. 3 Дроссель 5 ограничивает скорость развития тока к.з, через тракзисторь 7 до момента запирания последних. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода.Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения тока транзисторов при выжигании плавного предохранителя.На чертеже представлена схема предлагаемого инвертора,Многофазный инвертор содержит й фаз, каждая из которых состоит из последовательно соединенных по схеме полумоста управляемых ключей 1 и 2, подключенных к входным выводам 3 и 4 через дроссель 5. Управляемые ключи выполнены из соединенных параллельно через плавкие предохранители 6 нескольких транзисторов 7, шунтированных рекуперирующими диодами. К выходу полумостов управляемых ключей 1 и 2 каждой фазы подсоединен соответствующий вывод й-фазной нагрузки 8. К входным выводам 3 и 4 подключены последовательно соединенные конденсаторы 9 и 10, к общей точке которых подсоединен один вывод токоограничивающего резистора 11, второй вывод которого соединен с объединенными первыми выводами ключей переменного тока 12 - 112 - И, Вторые выводы ключей 12-112-М подсоединены к выходным выводам полумостов, Ключи 12 - 112-й могут быть выполнены, например, в виде тиристора, включенного в диагональ переменного тока мостового выпрямителя. Управляющие входы ключей 12 - 112.-й подсоединены к вторичным обмоткам 13-1 , 13 - й трансформатора 14, первичная обмотка 15 которого через пороговый элемент 16, например стабилитрон, подключена параллельно дросселю 5. Для рекуперации энергии дроссель 5 пунктирован диодоМ 17.Блок 18 управления содержит распределитель 19 импульсов, вход которого соединен с выходом задающего генератора 20, Выходы распределителя 19 импульсов соединены с первыми входами логических эле. ментов 2 И 21-121-й, 22-122-й, вторыевходы которых соединены с выходом логического элемента 2 ИЛИ - НЕ 23. Первый вход логического элемента 23 через согласующую цепь 24 подключен к управляющей обмотке 25 трансформатора 14, а второй вход - к выходу оптопары 26, вход которой подсоединен к диагонали постояйного тока мостового выпрямителя 27, выводы переменного тока которого через дополнительный резистор 28 подключены к выводам токоограничивающего резистора 11. Выводы логических элементов 2 И 21-121-й, 22-122-М через узлы гальвани зом 10 55 15 20 25 30 35 ао 45 50 ческой развязки 29-1,. 29-й, 30-1ЗО-М подключены к управляющим входам ключей1 - 1 1 - й,2 - 1 2-й..Инвертор работает следующим обраВ нормальном режиме работы, когда все транзисторы в ключах 1-11-М, 2 - 12 - й исправны, напряжение об обмотках трансформатора 13 равно нулю, ключи 12 - 1 , 12 - й закрыты, конденсаторы 9 и 10 эаряжены до половины входного напряжения Напряжение обмотки 25 трансформатора 14 через согласующую цепь 24, необходимую для ограничения уровня сигнала,прикладывается .ко входу логического элемента 2 ИЛИ - НЕ 23 и на его выходе появляется "0", Нулевой сигнал поступает на входы элементов 21-1 .21-й, 22-122 - й и на их выходах также устанавливается "0", что ведет к закрытию всех транзисторных ключей инвертора, Нарастание тока на время1647824 фа р мул а и э о бр ете н и я Многофазный инвертор, содержащий й включенных параллельно по цепи питания полумостов управляемых ключей, каждый из которых состоит из включенных параллельно через плавкие предохранители нескольких транзисторов, где М - число фаз инвертора, и блок управления с задающим генератором, распределителем импульсов и 2 М узлами гальванической развязки, выходы которых соединены с управляющими задержки закрытия ключа 2-1 (единицы микросекунд) ограничивается дросселем 5,Одновременно напряжение обмоток 13 - 113 - й подается на управляющие входы ключей 12-112-й. Ключ 12-1 открывается, образуя цепь тока для выжигания предохранителя 6 конденсатор 9- дроссель 5 - предохранитель 6 - кароткозамкнутый транзистор 7 - ключ 12 - 1 - токоограничивающий резистор 11 - конденсатор 9. Ток выжигания ограничивается резистором 11, За счет падения напряжения на токоограничивающем резисторе 11 протекает ток через светодиод оптопары 26, в результате чего открыт фотодиод оптопары 26 и на входе логического элемента 2 ИЛИ - НЕ 23 сохраняется "1" на время перегорания предохранителя 6, которое длится единицы - десятки миллисекунд,После перегорания предохранителя 6 ток в контуре прекращается, ключ 12-1 закрывается, прекращается также ток на входе оптопары 26, на входах логического элемента 23 устанавливается "0", а на выходе "1". Сигнал "1" на выходе элемента 23 разрешает прохождение открывающих сигналов с выхода распределителя 19 импульсов на входы узлов гальванической развязки 29 - 129- М,ЗО - 1. 30 - й и работа устройства восстанавливается, При этом порядок переключения силовых транзисторных ключей не нарушается.Конденсаторы 9 и 10 могут являться частью фильтра; дроссель 5 необходим для ограничения нарастания тока на время задержки закрытия транзисторов исправного плеча инвертора, поэтому индуктивность его невелика и не оказывает влияние на динамические показатели преобразователя.По сравнению с известным предлагаемый инвертор обладает большей надежностью, так как выжигание предохранителя не проходит через транзисторы исправного плеча, что исключает их перегрузку, Кроме того, снижен уровень помех при выжигании предохранителя в цепи отказавшего транзистора, что улучшает условия электромагнитной совместимости инвертора с питаемой им аппаратурой. 5 10 входами управляемых ключей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения тока транзисторов при выжигании плавкого предохранителя, введены два конденсатора, дроссель, трансформатор, с управляющем и 15 й вторичными обмотками, й ключей переменного тока, токоограничительный и дополнительный резисторы, оптопара, пороговый элемент, мостовой выпрямитель, а блок управления выполнен с 2 М логическими элементами 2 И, логическим элементом 20 2 ИЛИ-НЕ, при этом цепочка из последова 25 тельно соединенных конденсаторов подключена к входным выводам инвертора, ее средняя точка соединена с одним из выводов токоограничительного резистора, другой вывод которого соединен с выходным выводом каждого полумоста управляемых ключей через соответствующий ключ переменного тока, управляющий вход которого соединен с соответствующей вторичной обмоткой трансформатора, первичная обмотка .которого через пороговый элемент включена параллельно обмотке дросселя, включенного последовательно .в общую цепь питания полумостов, вход каждого узла гальванической развязки соединен с выходом соответствующего логического элемента.2 И, один вход которого соединен с соответствующим выходом распределителя импульсов, а другой вход - с выходом логического элемента 2 ИЛИ - НЕ, один вход которого соединен с цепью управляющей обмотки трансформатора, а другой вход - с выходом оптопары, вход которой соединен с выходом мостового выпрямителя, подключенного входом к токоограничительному резистору через дополнительный резистор. 30 35 40 45 50 Составитель В.Моин Редактор Н.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М,ШарошиПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1412 Тираж 395 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5