Автономный инвертор

Сокэ Севетскик Социалистических Республик(51)М, Клз с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Н 02 М 7/515 Государствеинцй комитет СССР ио Аеааи изобретения и открытий(53) УДК 621314, 572 (0 В 8. 8) 2 Авторыизобретения. В. А. Глухи В. И, КурашкКропотухин ки 1) Заявитель ена Трудоного Красного Знаменикий Институт им. С.М, Кирова уральский о политехнич(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВВР 2 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено для питания током высокой частоты различного вида нагрузок, в частности магнитострикционных излучателейИзвестны однофазные последовательные мостовые инверторы, в которых ограничен рост напряженя на нагрузкепри изменении ее величины. 11 .В этой схеме инвертора ограничениенапряжения на нагрузке осуществляется за счет подключения к ней обратного вентильного моста с дросселеми дополнительной обмоткой нагрузочного трансформатора или индуктора. Наличие в схеме обратного выпрямителя дросселя обусловливает инерционность реакции схеме на резкое изменение нагрузки, Большое количество дополнительных элементов в схеме понижает КПД установки.Известна также схема инвертора, в котором стабилизации напряжения на нагрузке на уровне 0,5 Од (где Щ - напряжение источника питания) происходит благодаря подключению двух диодов к средней точке дросселя ивходным зажимам источника гнтания21. В этой схеме уровень ограничения напряжения на нагрузке жесткозадан.В схеме последовательно-параллельного инвертора для ограничения напряжения на нагрузке используется спе"циальная обмотка нагрузочного трансформатора, двухполупернодная схемавыпрямпения с.дросселем фильтра 31.1 ОО Эта схема также обладает большим количеством дополнительных элементов.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является инвертор, в котором ограничение напряжения на нагрузке, включенной последовательно с двумя разделительными кон-денсаторами, выполняющими роль ем"костного делителя напряжения, образующими параллельную вентильному мостус узлом коммутации цепочку, происхо 2 О дит при подключении двух диодов, причем каждый иэ них включен между общей точкой нагрузки и разделительного конденсатора и между зажимом другого разделительного конденсатора 4,Недостатком инвертора является увеличение массогабаритных показателейи снижение КПД, а также удорожаниеего вследствие введения дополнитель-,но одной или нескольких разделительЗО ных.емкостей и диодов,819914 Целью изобретения является повышение КПД и стабилизация выходногонапряжения.Для Яостижения поставленной целиинвертор, содержащий связанный свходными выводами через дроссельфильтра вентильный мост с коммутирующим узлом, подключенную параллельно мосту последовательную цепочку,состоящую из разделительного конден- сатора и выходных выводов, а такжедиод, катод которого подключен кточке соединения вентильного мостас разделительным конденсатором, снаб"жен выходным трансформатором, первичная обмотка которого подключена квыходным выводам, а вторичная обмотка выполнена с отпайкой, соединеннойс анодом указанного диода, и подключена концом к точке соединения первичной обмотки с вентильным мостом.На чертеже показана элект.ическая 2 О схема предлагаемого широкодиапазонного инвертора, в котором нагрузкаподключена к инверторному мосту че; рез повышающий трансформатор.Инвертор содержит дроссель 1 фидыра, силовые тиристоры 2-5 инверторного моста, силовые встречно-параллельные диоды 6-9 инверторного мос.та, коммутирующий конденсатор 10, коммутирующий дроссель 11, разделительный конденсатор 12, диод 13, нагрузочный трансФорматор 14 с первичной 15 и вторичной 16 обмотками, нагрузку 17, причем число витков (Чз Ы ).При работе инверторного моста, т,е, при включении очередной парытиристоров, например тиристоров 2 и 3, ток, имеющий колебательный характер, протекает по цепи 12-2-10- 11-3-15-12.По первичной обмотке трансформато ра ток протекает снизу вверх, как показано стрелкой на чертеже.Напряжение на первичной обмотке трансформатора О, и напряжение на вторичной обмотке О , равное напря жению на нагрузке, связаны междуП чсобой соотношением ЗВ "6При малом сопротивлении нагрузки,напряжение на ней не велико и нап Оряжение 0 , приложенное к диоду 13в прямом йаправлеиии,меньше, чемобратное напряжение, определяемоеветвью 12-15 и равное 0,4 -0 з (где0- напряжение источника пйтания 55и разделительной емкости, если )7 С ), Поэтому диод 13 закрыт, В этомслучае ток нагрузки равен току вторичной обмотки трансформатора. Напряжениена диоде 13 определяетсяколичеством витков Уч"обмотки 16 доотпайки, подключенных к диоду, т.е.О -О аччф 10ЬфПри возрастании сопротивления наг- рузки увеличивается и напряжение на, 65 4ней, и если напряжение на отпайкевторичной обмотки, т .е . О станетбольше запирающего напряжения Од-О,зто диод откроется и его ток будетпротекать по цепи 13-12-15 - частьвитков 16, частично минуя нагрузку17. Благодаря этому ограничиваетсянапряжение на нагрузке.Таким .образом, основное соотношение, определяющее включение диода 13,имеет вид: 097 0-ОПринимая Во внимание приведенныевыше соотношения, можно записать выражение, определяющее величину напряжения на нагрузке, когда начнетсястабилизация,ьФТак, если, например, принять 1 =Я ЯВуто 0 ь 0,50 , т.е. напряжение нанагрузке стабилизируется на уровне 0,504.При включении диодов инверторногомоста, например диодов. 6,7,8, токпо первичной обмотке трансформатораначинает протекать в противоположнуюсторону (т.е. навстречу стрелке. поцепи 6-12-15-7 - 11-10. При этомтакте работы инверторного моста диод.13 не включается, но и ограничиватьнапряжение на нагрузке на этом интервале не требуется, т.к. амплитудное значение напряжения на нагрузке.при пропускании тока тиристорами2-5 выше, чем при пропускании токадиодами 6-9, и чем больше сопротивление нагрузки, тем больше эта разница.Формула изобретенияАвтономный инвертор, содержащий связанный с входными выводами через дроссель фильтра вентильный мост с коммутирующим узлом, подключенную параллельно мосту последовательную цепочку, состоящую из разделительногоконденсатора и выходных выводов, атакже диод, катод которого подключенк точке соединения вентильного мос".та с разделительным конденсатором,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения КПД и стабилизациивыходного напряжения, он снабженвыходным трансФорматором, первичнаяобмотка которого подключена к выходным выводам, а вторичная обмоткавыполнена с отпайкойр соединеннойс анодом указанного диода, и подключена концом к точке соединения первичной обмотки с вентильным мостом.Источники информации,принятые.во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 424282, кл. Н 02 М 5/42, 1970.2. Авторское свидетельство СССРВ 368701, кл. Н 02 М 542, 1969.3. Лабунцов В.А., Ривкин Г.А.Шевченко Г.И. Автономные тиристорные инверторы.М.,"Энергия",1967,с.153,4. Авторское свидетельство СССРВ 535695, кл, Н 02 М 7/515, 1973.819914 Составитель ИЖеребииаактор Г. Вельская ТехредЖ.Еаателеэич КорректорИ. Стец,нал ППП "Патент". г. Уагород, ул. Проектная,Заказ 1386 33 Тирак ВНИИПИ Гооударственно но делам изобрете 113035, Москва, Ж, Вщни оноомнтета СССРи откротийуыская наб., д. 4/5