Высокочастотный инвертор

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,Н 02 М 7/515 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий/ Научный центр Каспий АН Азербайджанской ССР(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение предназначено для использования в преобразовательнойтехнике, а также в технологическихустройствах, использующих ультра"звук, в частности в системах воэ-буждения гидроакустических устройств.Известны тиристорные источникипитания, которые можно использоватьдля возбуждения излучателей антенныхсистем гидроакустических устройств(13 и (23 .В известных устройствах цепь нагрузки влияет на протекание комму-тационных процессов и верхний предел выходной частоты определяетсяйредельной рабочей частотой испольвуемых тиристоров,Иэ известных тиристорных инверторов наиболее близким по технической сущности к предложенномуявляется последовательный инвертор(2) . Когда тиристор верхнего плечаоткрыт, а тиристор нижнего - закрыт,цепьстостоящая иэ резонанснойиндуктивно-емкостнойцепочки инагрузки .(1.-С- к), подсоединена кзажимам источника питания, происходит заряд коммутирующего конденсатора, и по нагрузке протекает положительная полуволна тока. После,полного заряда конденсатора тиристорверхнего плеча выключается, В течение второго полупериода, когдаоткрыт тиристор нижнего плеча, происходит перезаряд коммутирующего кон-,денсатора,по нагрузке протекает отрицательная полуволна тока, Далее циклповторяется. Частота напряжения нанагрузке определяется параметрамипоследовательного резонансного кон-тура и нагрузки, т.е. Ь- С - й,Недостатками указанной схемыявляются зависимость зарядного токаконденсатора в коммутирующей цепиот нагрузки, что ограничивает верхний предел частоты инвертора, и невозможность получения выходной частоты инвертора выше предельнойрабочей частоты тиристоров,Цель изобретения - расширениедиапазона,.Эта цель достигается тем, что25цепь, состоящая из индуктивно-емкостной цепочки, элемент индуктивности которой представляет собойпервичную обмотку импульсного трансформатора (ИТ), эашунтирована,вспомогательным конденсатором,11 по цепи: плюс источника питания - тиристор 7 " конденсатор 11минус источника питания. По окончании процесса заряда конденсатора11 тиристор 7 выключается. Начинается затухающий колебательный процесс,в контуре, образованном последовательно включенными конденсаторами9, 11 и первичной обмоткой 10. Вобмотках 4, 15 и 17 индуктируетсяЭДС. Через определенное время включается тиристор 8 нижнего плеча инвертора, Происходит перезаряд конденсатора 9 по цепи: конденсатор 9тиристор 8 - обмотка 10, при обратной полуволне разрядного тока тиристор 8 запирается, начинается колебательный процесс с затухающей амплитудой в контуре: конденсатор 9,обмотка 10 - конденсатор 11. В обмотках 4, 15 и 17 индуктируется ЭДС,Через время Т включается тиристор 12 верхнего плеча, происходит заряд вспомогательного конденсатора 16 по цепи: плюс источника питаниятиристор 12 - конденсатор 16 - минус источника питания. По окончании процесса заряда конденсатора 16 тиристор 12 выключаетс, начинаетсязатухающий колебательный процесс в контуре, образованном последовательно включенными конденсаторами 14,16 и первичной обмоткой 15. В обмотках 4, 10 и 17 индуктируется ЭДС,Через определенное время включается тиристор 13 нижнего плеча инвертора. Происходит переэаряд конденсатора14 по цепи: конденсатор 14 - тиристор 13 - обмотка 15, приобратнойполуволне разрядного тока тиристор 13 запирается. Начинается колебательный процесс с затухающей амплитудой в контуре, образованном последовательно включенными конденса-торами 14, 16 и первичной обмоткой15. В обмотках 4, 10 и 17 индуктируется ЭДС. Далее через время Твключается тиристор 1 и описанныйцикл повторяется. В выходной обмотке 17, подключенной к нагрузке18, происходит геометрическое суммированиЕ ЭДС, наводимых первичными.обмотками 4, 10 и 15. Подборомопределенной частоты включения. тиристоров 1, 2, 7, 8, 12, 13 навыходе инвертора обеспечиваетсяпрактически немодулированное синусоидальйое напряжение. Формула изобретенияВысокочастотный инвертор, содержащий пару подключенных ко входным выводам последовательно соединенных тйристоров, один из которых связан с цепью нагрузки через последовательную резонансную цепочку иэ конденсатора и индуктивного элемента,7487401вследствие чего образуется колебателъныйконтур второго рода, частота которого определяется параметрами этого контура, причем величина емкости вспомогательного кон"денсатора на порядок выше емкостикоммутирующего. Параллельно основ"ной паре тиристоров с соединеннымс ней колебательным контуром включено и дополнительных пар тиристоровс такимиже контурами, число которых 1 Оопределяется требуемым коэффициентоммодуляции выходного напряжения имощностью нагрузки,а импульсы управления тиристорами сдвинуты"вб времени. Выходиая частота инвертора определяется собственной частотой колебательного кбнтура второго рода.Принципиальная схема инверторапредставлена на чертеже.Инвертор состоит из п пар тиристоров, связаннйх с цепью нагрузки 20через последовательную резонанснуюцепочку, зашунтированную вспомогательным конденсатором, и образующих Оканалов инвертора,Первый канал состоит из тиристоров 21, 2 коммутирующего конденсатора 3,первичной обмотки 4 импульсного тран,сформатора 5, вспомогательного конденсатора б. Второй канал состоит иэтиристоров 7, 8 с коммутирующим кон- ЗОдйнсатором 9, первнчной обмоткой 10трансформатора 5 и вспомогательногоконденсатора 11. Третий канал состоит яэ тиристоров 12, 13 с .коммутирующим конденсатором 14, первичной обмоткой 15 трансформатора 5 и вспомогательным конденсатором 16. Вторичная обмотка 17 подключена к нагрузке1 бПри включении тиристора 1 верхнего плечапроисходит заряд вспомога Отельного конденсатора б пс цепй:плюс источника питания - тиристор1 " кон 1 енсатор 6 - доминус источникапитания. По окончании" йроцесСазаряда конденсатора б тиристор 1 45выключается, Начинается затухающийколебатЕльный процесс в контуре,образованном последовательно включейными конденсаторами 6,3 и первичной обмоткой 4. При работе первого щкачала в обмотках 10, 15 и 17 индутируется ЭДС,Через определенное время Т включается тиристор 2 нижнего плечаийвертора, Происходит"переэаряд "конденсатора 3 по цепи: конденсатор 3 - тиристор 2 - обмотка 4и при обратной волне разрядного токатиристор 2 запирается, начйнаетсяколебательный.процесс с затухающейамплитудой в контуре: конденсатор 603 - обмотка.4 - конденсатор 6;В обмотках О, 15 и 17 йндуктируетсяЭДС. Через время Т включается ти=- "ристор 7 верхнего плеча, происходитзаряд вспомогательного -конденсатоба яРедактор ТОрловская Шар 83го комитеий и откраушская нПодйиСйоСССРийд. 4/5 Тиражударственнам изобретева, Ж,4257/4 б цниипи го по дел 113035, МосфилиалППП ород, ул. Проектная, ЮВ о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона, он снабжен дополнительньаии парами тиристоров, число которых определяется значением выходной частоты, каждая последовательная резонансная цепочка зашунтированавспомогательным конденсатором;а связь с цепью нагрузки выполнена в виде трансфорМатора, первйчнйе обмотки которого использованы в качестве указанных ин рдуктивных элементов, причем импульсы управления тиристорами сдвинуты 4во времени.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кремниевые управляемые вен- фтили-тиристоры. Справочник подред. В,А. Лабунцова и А,ф. Свиридова, Ь., Энергияф, 1964, с. 190,рис. 9 - 36, с, 178, рис, 9 - 21.2. Бедфордю Б Хофт Р Теорияавтономных инверторов. М., Энергия1969, с. 58, рис. 3 - 1 (прототип) . а 4 ЙЬВАсйФьюАЮЧ