Преобразователь постоянного напряжения в переменное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 Н 02 М 7/4 БРЕ ИСАН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1272428, кл. Н 02 М 7/48, 1984,Авторское свидетельство СССРВ 1467712, кл. Н 02 М 7/48, 1987.54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГОНАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии,применяемым в устройствах бесперебойного питания. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Преобразователь содержит блок 1 управления, инверторы 2 и 3, На двух магнитопроводах размещены соответственно по две первичные обмотки 6, 7 и 8, 9. Общая обмотка 10 охватывает одновременно оба магнитопровода 4 и 5, инверторы 2. 3 содержат по два однофазных выпрямительных моста на диодах 11 - 18 (1 9-26), в диагональ переменного тока каждого из которых включена соответствующая первичная обмотка 6, 7 (8, 9), К обьединенным выводам постоянного тока подключен быстродействующий ключ 27 (28). Средние выводы обмоток 6, 7 инвертора 2 и обмоток 8, 9 инвертора 3 подключены к выводам источника 29 питания, 1 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии,применяемым в установках бесперебойного пиания,Цель изобретения -улучоение массогабаритных показателей.На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь содержит блок 1 управления, инверторы 2 и З,два магнитопровода 4 и 5, на которых размещенысоответсгвенно по две первичные обмотки6, 7 и 8, 9. Общая обмотка 10 охватываетодновременно оба магнитапровода 4 и 5,Инверторы 2 и 3 содержат по два однофазных выпрямительных моста на диодах 1118 (19 - 26), в диагональ переменного токакаждого из которых включена соответствующая первичная обмотка 6, 7 (8, 9). К объединенным выводам постоянного токаподключен быстродействующий ключ 27(28), Средние выводы первичных обмоток 6и 7 инвеотора 2 и обмоток 8 и 9 инвертора3 подключены к выводам источника 29 питания, Два первых силовых ключа 30 и 31 (32и 33) инвеотора 2 (3) включены последовательноо с диодами 17 и 18 (25 и 26) катоднойгруппы первого моста, а два вторых силовыхключа 34 и 35 (36 и 37) - последовательно сдиодами 11 и 12 (19 и 20) анодной группывторого моста. Одноименные по полярности концы обмоток 7 и 9 магнитопроводов 4и 5 соединены между собой чеоез ключ 38переменного тока. Выходная (вторичная)цепь преобразователя, в которую включеныприемники 39 электрической энергии, образована последовательно соединенными общей обмоткой 10, правой (по схеме)половиной первичной обмотки 7 первогомагнитопровода 4 и левой (по схеме) половиной аналогичной первичной обмотки 9второго магнитопровода 5,Преобразователь работает следующимобразом,В рабочем режиме при исправных сило. вых ключах инверторов 2 и 3 быстродействующие ключи 27 и 28 замкнуты, а ключ 38разомкнут, При этом разноименные выводыпостоянного тока выпрвмительных мостовкаждого инвертора объединяются между собой, что обеспечивает режим работы инверторов, эквивалентный режиму работытрадиционной мостовой схемы инверторанапряжения, при котором осуществляетсядвусторонний обмен электрической энерглей между источником питания и нагрузкой,Так, например, если силовые ключи 30и 35 инвертора 2 замкнуты, ток нагрузки 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 инвертора 2 (в зависимости от его знака) протекает либо по цепи; плюс источника 29, левая половина обмотки 7, диод 17, силовой ключ 30, быстродействующий ключ 27, силовой ключ 35, диод 12, правая половина обмотки 6, минус источника 29, либо ,при возврате реактивной мощности в истс ник) по цепи: минус источника 29, обмо 1 а 6, обратный диод 14, ключ 27, обратный диод 15, обмотка 7, плюс источника питания. Если силовые ключи 30 и 35 разомкнуты, а силовые ключи 31 и 34 инвертора 2 замкнуты, то ток нагрузки протекает либо по цепи; плюс источника 29, обмотка 7, диод 18, ключи 31, 27 и 34, диод 11, обмотка 6, минус источника 29, либо по цепи: минус источника 29, обмотка 6, обратный диод 13, ключ 27, диод 16, обмотка 7, плюс источника 29, Нулевая пауза в выходном напряжении инвертора 2 формируется путем замыкания ключей 34 и 35 или ключей 30 и 31, В первом случае первичная обмотка 6 оказывается замкнутой накоротко либо по цепи; диод 14, ключи 27 и 34, диод 11, либо по цепи: диод 13, ключи 27 и 35, диод 12, Во втором случае нулевая пауза формируется путем замыкания накоротко другой первичной обмотки 7 либо по цепи: диод 18, ключи 31 и 27, диод 15, либо по цепи: диод 17, ключи 30 и 27 диод 16;Аналогичным образом функционирует иинвертор 3.Выходное напряжение преобразователя является суммой напряжения в общей обмотке 10, напряжения правой половины обмотки 7 магнитопровода 4 и напряжения левой половины обмотки 9 магнитопровода 5.В случае пробоя или потери управляемости силовых ключей ЗО, 31, 34 и 35 инвергора 2 блок 1 управления размыкает быстродействующий ключ 27 и. замыкает ключ 38, При этом независимо от состояния силовых ключей инвертора 2 его первичные обмотки 6 и 7 оказываются разомкнутыми между собой (вследствле разрыва цепи постоянного тока выпрямительных мостов) и не оказывают взаимного влияния на электромагнитные процессы в магнитопроводе 4, Выходное напряжение преобразователя поддерживается неизменным за счет подключения правой половины обмотки 9 магнитопровода 5 к соответствующей (правой) половине обмотки 7 магнитопровода 4 посредством ключа 38. Аналогичным образом преобразователь работает при исправных силовых ключах инвертора 2 и неисправных силовых ключах инвертора 3.Заказ 3420 Тираж 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, 101Ф За счет упрощения схемы улучшенымассогабаритные показатели преобразователя,Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий два инвертора, в состав каждого из которыхвходят силовые ключи, диоды и быстродействующий ключ постоянного тока, трансформаторный узел, составленный из двух 10отдельных магнитопроводов, каждый из которых охвачен общей для всех магнитопроводов обмоткой и двумя первичнымиобмотками, а также ключ переменного тока,диоды и силовые ключи каждого инвертора 15образуют два однофазных выпрямительныхмоста, одноименные выводы постоянноготока которых объединены между собой иподключены к противоположным по полярполярности силовым выводам быстродействующего ключа, к выводам переменного токауказанных мостов подключены первичные обмотки соответствующего магнитопровода, средние выводы которых соединены с входными выводами, причем два первых силовых ключа инвертора включены последовательно с диодами катодной группы первого моста, а два вторых силовых ключа инвертора - с диодами анодной группы вто.рого моста, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, один из крайних выводов одной иэ первичных обмоток первого магнитопровода соединен непосредственно с противоположным по полярности выводом общей обмотки и через ключ переменного тока с одноименным.по полярности крайним выводом аналогичной первичной обмотки второго магнитопровода, причем свободный конец общей обмотки и противоположный ему по полярности крайний вывод упомяну.той первичной обмотки второго магнитопровода образуют выходные выводы преобразователя,