Двухтактный инвертор

Союз Советскнх Соцналнстнческнх Респубпнк) 2347647/27-0 К 0 с присоединени (23) Приоритет аявки асудврственный камнтеСовета Миннотрав СССРно делам нэаоретеннйн открытий) Дата опубл исания 12,06.7 кования 2) Авто изобр И, Куликов 71) Заявитель 5 УХТАКТНЬ ИНВЕРТОР 20 Известны азоввт э ого начения с Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электропитания и предназначено аля преобразования постоянного напряжения в переменное.Известны инверторы постоянного напряжения в однофазное переменное, имеющее форму, близкую к.синусоидвльной, выполненные в виде нескольких преобразовательных ячеек. Выходные напряжения ячеек с разной паузой на нуле суммируются на нагрузке, в результате чего выходное напряжение инвертора имеет форму ступенчатой кривой1. Окончательное формирование кривой выходного напряжения осуществляется эа счет включения на выходе инверторв 1.С- фильтра.Такие преобразователи отличаются сравнительно сложнойсхемой управления и значительным количеством силовых элементов, в частности выходных трансформе торов, опреаеляемьтм числом ступеней в кривой выходного напряжения нв активной нагрузке. им количеством выходных трансформаторов. Выходное напряжение,имеющее форму, близкую к синусоидвльной,в таких инверторах осуществляется эа счетпереключения отводов обмоток выходноготрансформатора 121, Окончательное формирование кривой выходного напряжения здеськак и в первом случае, достигается засчет включения на выходе инвертора 1,Сфильтра,Инверторы такого виав, хотя и отличаются простотой построения, имеют ограниченное применение, так как они требуютиспользования силовых элементов (транзисторов или тиристоров), рассчитанныхна повышенные значения приклааьваемогонапряжения по сравнению с напряжениемпитающего источника, Например; при получении авухступенчвтой формы выходногонапряжения, напряжение на ключах такогоинвертора достигает двух-и трехкратногозначения напряжения источника питания.Известен также двухконтактный инвертор, который содержит мост управляемыхключей, одна диагональ которого подключена через дроссель к входным выводам,5 а другая к первичной обмотке выходноготрансформатора, зашунтированного кон пенсатором 3,Однако формирование синусоидальногонапряжения в этом инверторе осуществляется фактически из напряжения прямоуголь 5ной формы, что требует относительно больших габаритов фильтра,Целью изобретения является уменьшениевесогабаритных показателей за счет сокращения габаритовС - фильтра,1 ОЭто достигается тем, что в двухтактноминверторе, содержащем . мост управляемыхключей, одна диагональ которого подключена через дроссель к входным выводам, адругая - к первичной обмотке выходноготрансформатора, зашунтированного конденсатором, обмотка выполнена со средней точкой, которая через дио д по дсое динена к точке соединения дросселя и соответствующего20входного вывода.На фиг. 1 представлена принципиальнаясхема двухтактного инвертора; на фиг, 2 кривая выходного напряжения преобразователя и состояние силовых ключей, соответствующее этапам его формирования,Двухтактный инвертор состоит из выходного трансформатора 1, силовых ключей2-5, дрбсселя, 6, конденсатора 7, С -фильтра и коммутирующего диода 8, Управление силовыми ключами осуществляетсяблоком 9, Постоянное напряжение питанияна преобразователь поступает от источника10 постоянного напряжения.Заштрихованные прямоугольники (фиг. 2)1 / (обозначенные цифрами 2 , 3, 4, 5 ,показывают открытое состояние тиристоров2,3 и транзисторов 4,5 соответственно,Инвертор работает следующим образом,При поступлении в момент времени о 40отпиоаюших сигналов на управляющиеэлектроды тиристора 2 и транзистора 5последние открываются, в резулвгате чегозамыкается цепь питания преобразователя .от источника 10, Энергия источника 10.через дрансформатор 1 начинает поступатьв цепь нагрузки. При этом ток в первичной обмотке протекает от зажима а к зажиму 45 . Одновременно с передачей энергии источника 10 в цепь нагрузки происхо рпит накопление ее в просселе 6 и конденсаторе 7. Поскольку скорость нарастаниятока в цепи питания преобразователя ограничивается инпуктивным сопротивлением дросселя 6, возрастание напряжения на нагрузке происходит плавно по закону, близкому к си-.нусоипальному, чему также способствуетконденсатор 7, Нарастание напряжения нанагрузке происходит до такого момента временипри котором на базу трен на управляющий электрпд тиристораотпирающий, Транзистор 5 закрывается, атиристор 3 открывается. Через открытыйтиристор 3 к тиристору 2 в запирающемнаправлении прикладывается напряжениеконденсатора 7, зарядившегося на этапевозрастания выходного напряжения. Тиристор 2 закрывается, прерывая цепь питанияпреобразователя от источника 10. Однакочерез открытый тиристор 3 и коммутирующий диод 8 в выходную цепь преобразователя продолжает поступать энергия, запасенная ранее в дросселе 6, Ток дросселя замыкается через половину первичной обмотки,протекая" в направлении от зажима В к зажиму " т,е. в направлении, противоположном первоначальному, Смена направлениятока в первичной обмотке трансформатора 1приводит к тому, что конденсатор 7 начинает перезаряжаться, и напряжение на нагрузке плавно спадает, В момент времени т(момент окончания формированияодной, например положительной, полуводнынапряжения) открывается транзистор 4, врезультате чего замыкается цепь питанияпреобразователя от источника 10 и закрывается диод 8 Ток в первичной обмоткетрансформатора начинает протекать от зажима 3 к зажиму О., Происходит передачачерез трансформатор 1 в цепь нагрузкиэнергии источника питания и накапливаниеее в дросселе 6 и конденсаторе 7. Напря.жение на обмотках трансформатора меняетсвою полярность на противоположную и поабсолютной величине начиКает возрастать.Происходит процесс формирования отрицательной полуволны выходного напряжения,который не отличается от процесса формирования положительной полуводны,Оптимальная последовательность и длительность импульсов, управляющих ключами, обеспечивающая наименьший коэффициент нелинейных искажений входного напряжения, зависит от характера сопротивления , нагрузки. Поэтому целесообразно схему управлениявьполнять в соответствии с конкретным применением преобразователя или делать ее гибкой, т,е, вводить обратнуюсвязь по выходному напряжению,Вместо тиристоров силовой части могут быть использованы транзисторы с последогвательно включенными диодами, предупреждающими разряд конденсатора . С -фильтра через эти транзисторы в инверсном режиме, Жесткость выходной характеристики может быть обеспечена за счет использования дросселя с опрепеленной зависимостью индуктивности от тока подмагпичивания или614507 г з 4Рог. ЯСоставитель Г, ОгневТехред Э, Чужик Корректо емирскд дактор В, ф д Заказ 3706/45 ТиРаж 892 ИНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау11 вухтактный инвертор, содержащий мост управляемых ключей, одна диагональ которого подключена через дроссель к входныл5 выводам, а другая - к первичной обмотке выходного трансформатора, зашунтированного конденсатором, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью уменьшения весогабаритных показателей, обмотка выполнена со средней точкой, которая через диод подсоединена к точке соединения дросселя и соответствующего входного вывода.Источники информации, приняты во миллание при экспертизе:1. Моин В. С. и лаптев 11, Н. Стабилизированные транзисТорные преобразователи, М,"Энергия" 1072, с, 1. 1 П,рис.5- 1.5 в.2, Авторское сви детельство СССР,276234, кл, Н 02 М 7/48, 1968.3, Авторское сви детельств с ССС Г;232416, кл, Н 02 М 7/48, 1967.