Высокочастотный последовательный инвертор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИП.ЛЬСТЕЦУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30,10. 78 (21) 2678183/24-07с пригоедииеиием заявки йо(51)М К 3 Н 02 М 7/515 Государственный комитет СССР яо делам иэобретеинй и открытий. "йннь ЙЩрррСпеиннльное конструкторско-телеологическое бюрополупроводниковых преобразователей частотыпри Уфимском авиационном институте(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высокочастотных электротермических установкахИзвестны инверторы, содержащие встречно-параллельные тиристорнодиодные пары и колебательные цепочки р з конденсаторов и дросселей1-3 . Их недостатком является низкая частота инвентирования.Прототипом изобретения является инвертор, который содержит встречно- параллельные пары из прямого и обратного управляемых вентилей, колебательные цепи, каждая из которых содержит конденсатор и дроссель, а также дроссель фильтра.Недостатком прототипа является необходимость дополнительного устройства, обеспечивающего отпирание обратных вентилей, Кроме того, увеличение частоты инвертирования вызывает возрастание крутизны фронта тока как в прямых, так и в обратных вентилях, которое происходит вследствие уменьшения индуктивности дрос" селей колебательных цепей,Целью изобретения является повышение частоты инвертирования, а так" .же упрощение схемы инверторы. Поставленная цель достигаетсятем, что в известном инверторе, содержащем встречно-параллельные пары из прямого и обратного управляемых 5 вентилей, колебательные цепи, каждаяиз которых содержит конденсатор и дроссель, а также активно-емкостные делители, каждый из которых подключен параллельно своей паре вентилей, 10 последовательно с каждой парой вентилей включен насыщающийся дроссель а средняя точка активно-емкостного делителя, через пороговый элемент и диод соединена с управляющим элек тродом обратного управляемого веитиЛяьКаждый активно-емкостной делитель,шунтирующий одну из встречно-параллеЛьных вентильных пар, обеспечивает.20 ограничение крутизны Фронта нарастания напряжения как на прямом, так и на обратном вентилях этой дары.Делитель, пороговый элемент и на.-.сыщающийся дроссель образуют формиро ватель отпирающих импульсов для обратного вентиля. Временная задержка этих импульсов относительно момента иачала восстановления напряжения на обратном вентиле определяется вели чинами активного сопротивления и ем,кости делителя, напряжением пробояпорогового элемента и начальной индуктивностью насыщающегося дросселя, В течение задержки к прямомувентилю лрикладывается отрицательноевосстанавливающее напряжение, определяемое напряжением, на конденсаторе колебательной цепочки, Насыщающийся дроссель служит также для соз.Дания интервала незначительной крутйзны нарастания тока через прямойи обратный вентили при их отпирании,равного времени перемагничиваниясердечника, а также для снижения крутизны фронта нарастания прямого. напряжения. на каждом иэ них. Остаточная индуктивность дросселя может слу" "жить в- качестве.индуктивности дросселя колебательной цепи,На фиг,1 дана электрическая схемаинвертора (вариант); на фиг.2"- временные.диаграммы,:поясняющие работусхемы на фиг.1,Янвертор содержит встречна-параллельную пару из прямого 1 и обратно го 2 тиристоров, колебательную цепь,содержащую конденсатор 3, дроссель4 и нагрузку 5. Последовательно свентильной парой соединен -насыщаюцийсядроссель б. Пару шунтируетделитель из емкости 7 и активного. сопротивления 8, СреДняя точка де"лителя соединена через встречно-по- - следовательно включенные диод 9и лавинный диод 10. Инвертор питается от источника постоянного напряжения через дроссель фильтра 11.Схема работает следующим образом.Предположим, что в момент подачиуправляющего импульса на тиристор 1конденсатор 3 заряжен полярностью,показанной на фиг.1.При отпираниитиристора по контуру элементов 3, б,1, 5, 4 протекает колебательный токразряда конденсатора 3, причем, благодаря наличию насыщающегося дросселя., в начальный момент образуется ин" тервал. незначительного нарастаниятока, длительность которого равнавремени"йеремагничивания сердечникадросселя, В момент окончания первойполуволны разрядного тока тиристор 1гаснет, а напряжение на конденсаторе. 3 имеет полярность;, обратную показанной на фиг.1. Это напряжениеобуславливает установление обратногодля тйристора 1 и прямого для тирис- тора 2 напряжения на вентильной паре.Скорость нарастания"этого напряженияограничивается активно-емкостным де"ййтелеми насыщающимся дросселем "б.В этом процессепроисходит заряд конденсатора по контуру элементов 3, 4,58,.7, б. При достижениинайряжения на конденсаторе 7, равного напряжению пробоя лавинного диода 10,последний пробивается, что сопровож"дается импульсом тока на управляющий электрод тиристора 2,который,отпираясь, разряжает конденсатор 7 по контуру элементов 7, 8, 2,Одновременно через тиристор 2 начинает протекать обратная полуволна колебательного тока, которая, как и первая, имеет интервал незначительного нарастания тока, который также образуетсяблагодаря наличию дросселя б.По окончании протекания обратной по-, луволны тиристор 2 запирается, послечего начинается подзаряд конденсатора 3 входньп током по цепи элементов 11,3,4,5. При подаче очередногоимпульса управления на тиристор 1все процессы повторяются.На фиг.2 представлены. временныедиаграммы импульсов управлениятиристором 1, токатиристора 1,тока . тиристора 2, а также напряжение Нна вентильной паре.Применение изобретения позволитупростить и сделать более дешевым. высокочастотный источник питания Ю вследствие исключения дополнительного устройства управления. С другойстороны, изобретение позволяет повысить частоту инвертирования на 20-30. Кроме того, изобретение позволяет применить менее дефицитные вентили с большнм на(30-40) временем восстановления и меньшей (на 30-40) допустимой скоростью нарас- тания прямого напряжения. Высокочастотный последовательныйинвертор, содержащий встречно-парал лельные пары из прямого и обратного управляемых вентилей, колебательные цепи, каждая из которых содержит конденсатор и дроссель, а также активно-емкостные делители, каждый 4 О иэ которых подключен параллельно ксвоей паре вентилей,.о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения частоты инвертирования и упрощения, последовательно с каждой парой вентилей включен насьщающийсядроссель, а средняя точка активноемкостного делителя. через пороговый элемент и диод соединена с управляющим электродом обратного управляемор го вентиля.Источники информацйи,принятыево внимание при экспертизе1. Тиристоры. - Технический справочник. Под ред. В. А. Лабунцова идр. М "Энергия", 1971, с, 175,224227.2. Гитгарц Д. А., Иоффе Ю. С,Новые источники питания и автоматика индукционных установок для нагрена и плавки. М., "Энергия", 1972,.с. 69-71,3. Акодис М. М., Дрягин В. В. Мощный тиристорный преобразователь ультразвуковой частоты. - Тезисы докла- .дов научно-технической конференции"Разработка и промьзаленное применение полупроводниковых преобразбватеТирсударственнделам изобреосква, Ж.5