Многоячейковый резонансный инвертор

"ттн.ехннч;окщ; Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 050678 (21) 2627209/24-07с присоединением заявки Нов(51)М. Кл. Н 02 М 7/515 Государствеяныя комятет СССР по Аелам нзобретеяня н открытнй(54) МНОГОЯЧЕЙКОВЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при проектировании источников питания технологических установок, использующих энергию переменного тока повышенной частоты(электротермия, ультразвук и т. д.) .Известны многоячейковые резонансные инверторы, содержащие параллельно. соединенньаз мосты, работающие на нагрузку, включенную последовательно с конденсатором входного сглаживакв(его Фильтра 1), 2),Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий связан ные со входными выводами через дроссель Фильтра тиристорные мосты с коммутирующими конденсаторами в диагоналях и включенными последовательно с каждым тиристором коммутирующими дросселями, последовательную цепочку, состоящую иэ Фильтрового конденсатораи выходных выводов 2).Недостатком прототипа является сильная зависимость режима работы то ков и напряжений на элементах инвертора от изменения параметров нагрузки, так как последняя входит в последовательный резонансный контур коммутации. увеличение сопротивления на грузки может нарушать колебательный характер контура коммутации, что приведет к срыву инвертирования. Чрезмерное уменьшение сопротивления нагрузки приводит к увеличению добротности контура и как следствие, к возрастанию напряжения на элементах и тока в них, что может привести к выходу элементов из строя, Таким образом, без принятия мер надежная работа прототипа на изменяющуюся в широких пределах йагрузку невозможна.Целью изобретения является повышение надежности работы многоячейкового инвертора при изменякщейся нагрузке. Поставленная цель достигается тем, что многоячейковый резонансный инвер- тор, содержащий связанные со входными выводами через дроссель фильтра тиристорные мосты с коммутирукщими конден" саторами в диагоналях и включенными последовательно с каждьм тиристором коммутирующими дросселями, последовательную цепочку, состоящую иэ фильтрового конденсатора и выходных выводов, снабжен двумя обратными диодами и дополнительным коммутирующим дросселем, включенным между точкой соединения фильтрового дросселя с последователь-. ной цепочкой и общей точкой тиристор 700905ных мостов, соединенной с катодом одного обратного диода, анод которого подключен к точке соединения фильтро" ного конденсатора с выходным выводом, а последовательная цепочка шунтирована другим обратным диодом.5Схема инвертора представлена на чертеже.Илвертор содержит идентичные мосты, состоящие каждый из тиристоров 1-4, последовательно с которыми включены коммутирующие дроссели 5-8., ком" мутирующий конденсатор 9, дроссель 10 фильтра, дополнительный коммутирующий дроссель 11, Фильтровый конденсатор 12, нагрузку 13 обратные диоды 14, 15.В установившемся режиме при отпирании очередной пары тиристоров какой- либо ячейки, например 1,3, происходит колебательный перезаряд коммутирующегб конденсатора 9 по контуру 9, 3, 8,.Щ 13, 12, 11, 5, 1, 9, Через нагрузку 13 протекает полунолна тока, длительлость которой равна половине периода собственной частоты указанного контура. К концу полупериода ток в 25 контуре спадает до нуля, а напряжение ла конденсаторе 9 изменяет свою полярность. Под действием этого обратного напряжения тиристоры 1 и 3 запираются. Далее образуется пауза., 30 в течение которой тиристоры,всех ячеек находятся в запертом состоянии, а ток в нагрузке определяется входльм постоянным током и имеет противоположное направление по отношению к 35 предыдущей полуволне. Постоянство входного тока обеспечивается большой индуктивностью дросселя 10 сглаживающего Фильтра. Спустя полупериод выходной частоты импульсами, Формируемьщи схемой управления (ва схеме не показана), отпирается очередная пара тиристорон другой ячейки, образуется новый контур переэаряда ее коммутирующего конденсатора, замыкающийся через нагрузку, и в ней Форируется следующая положительная полуводна тока, затем образуется пауза и т. д. 6 а очередном такте отпирается другая пара тиристоров 2 и 4 первой ячейки, образуя следующий контур перезаряда коммутирующего конденсатора: 9 ф 4 е 7 ю 13 к 12 ю 11 ф бф 2 в 9 спустя иолупериод собственной часто-, ты - пауза, затем интервал гроводимости соответствующей пары тиристоров 55 другой ячейки и т. д. В нагрузке Формируется пеоеменный ток требуемой частоты. Илогоячейковость схем позволяет искусственно увеличить время запирания тиристорон за счет поочередной работы ячеек.При уменьшении (сбросе) нагрузки напряжение ла ней возрастает, и как только оло превышает напряжение ла конденсаторе 12 сглаживакщего фильтра, отпирается диод 14, замыкая через себя контур коммутации и ограничивая амплитуду-напряжения ла нагрузке.При увеличении нагрузки растет ток н контуре коммутации и напряжение на его элементах, в том числе и на коммутирукщем дросселе 11.Как только амплитуда напряжения на дросселе 11 начинает превышать напряжение на фильтровом конденсаторе 12, отпирается диод 15, замыкая через себя контур коммутации. При этом индуктивность контура коммутации уменьшается, снижается его добротность и, как следствие этого, уменьшается рост тока и напряжения на элементах иннертора.В отличие от прототипа, предлагаемый иннертор обеспечивает надежную работу ла нагрузку, параметры которой могут иэмеляться в достаточно больших пределах например, н акустических системах ультраэнуковых технологических установок, н илдукторах установок ТВЧ и др.)Формула изобретенияМногоячейконый резонансный иннертор, содержащий связанные со входамивыводами через дроссель фильтра тиристорные мосты с коммутирующими конденсаторами в диагоналях и включенными последовательно с каждым тиристором коммутирующими дросселями, последовательную цепочку, состоящую изФильтрового конденсатора и выходныхвыводов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности работы, ол снабжен двумя обратными диодами и дополнительным коммутирующим дросселем, включенным междуточкой соединения Фильтрового дросселя с последовательной цепочкой иобщей точкой тиристорных мостов, соединенной с катодом одного обратногодиода, анодкоторого подключен к точке соединения Фильтрового конденсатора с выходным выводом, а последова-,тельная цепочка шултирована другим:.;блатным диодом.Источники информации,принятые во вчимание при экспертизе1. Акодис И. М. и др. Мощный тиристорный преобразователь ультразвуковой частоты. - Резисы докладов всесоюзной научно-технической конференции. фРаэрадотка и промышленное применение полупроводниковых преобразователей частоты и машиностроениями,Уфа, 1977.2, Авторское свидетельство СССР9 3065535, кл, Н 02 М 5/42, 1970,700905 Подписи краж 857 ЦЙИИПИ Государственного к по делам изобретений и11 3035, Москва, 3-35, Раушска Филиал ППП фПателтфф, г. ужгород, ул. Проектная,Редактор В. ЛевятЗаказ 7392/39 оставитель И. ехред Э.Чужик бииарректор И Горв итета СССРткрыгийараб., д, 4/5