Преобразователь постоянного напряжения в -ступенчатое переменное

;,1014110 А 11 Н 02 М 7/51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытий ОБРЕТЕНЕЛЬСТВУ САНИЕ.572 (088.8)ичук Л. П. Осйовныв с промежуточнымпеременного. гокавыхсщного напние эффекгивносгьной техники. К принвеком ряжения.- и усгройсг иев, 1976,ликобри02 М 15163131978 и(54)(57) 1. ПСТОЯ ННОГОЧАТОЕ ПЕРЕМвичный инйерто гором, коммуга но соециненных рых соцержиг в, сформатора со РЕОБРАЗОНА,ПРЯЖЕ НИ ЕННОЕ, со р с выхоцны тор в вице блоков, каж горичную об ВАТЕЛЬ ПОИ Й -СТУПЕН- ержащий перм грансформапослецова гель аый иэ кого мотку трав оцом, концы им в Н АВТОРСКОМУ СВИД 3330822/24 0714.08,81,23,04.83. Бюл. й 15К. А. Липковский, В. ЕМельничук; Ю. И. Дыхи(56) 1. Мельвпилы ииверторопреобразованиященной формойВ кн.: Повышепреобразова телс. 22-30 (рис2, Патент Векл. Н 2 Г (Н(прототип). которой через тирисгоры, а среаний вывоа через циоц обьеаинены в общую точку, являющуюся оаним выхоаным вывоцом кажаого блока коммутатора, выхоаной инвергор, оаин иэ вхоаов которого соецннен с оаним выхоцным вывоцом первого иэ послецовв тельно соециненных блоков коммугагора, о т л н ч а ю щ и й с я тем, чго, с целью снижения установленной мощности, массы, и габаритов трансформатора при сохранении высокого качества выхоцного напряжения, вгоричные обмотки трансформагора выполнены с огпайквми, которые через цополнигельные тирисгоы, а среаний вывоц обмоток че реэ цополнигельный циоа обьецинены, образуя второй выхоцной вывоа квжаого блока коммутатора; причем второй вы хоцной вывоц послецнего иэ послецоввгельно соеаиневных блоков коммутатора соецинен с вторым вхоцом выхоцного инвергора.2. Преобразователь по и. 1, о г л ич а ю щ и й с я тем, что число витков вторичных обмоток трансформатора относится как 2:8:32:2, гце 6 1,3,5 а огпвйки целят вторичные обмотки на цве равные части.Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и может бытьиспользовано при разработке вгсричныхисточников пигания цля получения переменного напряжения низких и инфраниэких 5частот,Извесгны преобразователи постоянногонапряжения в ступенчатое переменное, содержащее первичный инвертор повьпденнойчастоты с выходным трансформатором, 0отпайки вторичной обмотки которого черезтирисгоры поцсоецинены к вторичномуинвергору,.работающему на выхопной часгоге преобразователя 1 1,Недостатками данного преобразователя 15являются большое число используемыхключевых элементов и большая усганоаленная мощность, вес и габариты трансформатора преобраэова геля.Наиболее близким по технической сущ ности является преобразователь постоянного напряжения в ступенчатое переменное, соцержаший первичный инвергор свыходным трансформатором, коммутатор,состоящий из последовательно соепиненныкблоков, каждый из которых содержит вторичную сбмотку трансформатора со срецнимвывоцом, концы которой через гирисгоры,а средний вы;оц через циоц объединены вобщую точку, являющуюся оцним выход- З 0ным зажимом каждого блока коммутатора,вторым выхоцным зажимом когорого является средняя гочка вторичной обмоткитрансформатора, выхоцной инвергор, Чис ло витков вторичных обмоток трансформаГ - 35гора относится как 1;2:4:8 2,гпе Ъ0,1,2,3,. Данный преобразователь позволяет формироваться сгупен .агое напряжение с нулевой полкой применьшем числе используемых ключевых40элементов 2.Неаос та гком известного и реобразовагеля являегси высокая установленнаямощность, массы и габариты электромагнитного элемента - трансформатора пре 45обрадова геля.Целью изобретения является снижениеустановленной мощности, массы и габаригов трансформа гора преобразователя,Поставленная пель постигается тем,что в преобразователе постоянного напряжения в й-сгупенчагое переменное, соцерквшем первичный инвертор с выхоцнымгрансформагором. коммугагор в вице послецовагельно соединенных блоков, кажпый из которых содержит вторичную об;мотку трансформатора со срепним выводом, концы которой через гирисгоры, асрецний вывоп чеоез пион объединены в общую точку, являющуюся одним выходным выводом каждого блока.коммугагора,выходной инвергор, один из входов когорого соединен с оцним выхоцным выводом первого из послецовагельно соециненных блоков коммутатора, упомянугыевторичные обмотки трансформагора выполнены с огпайками, которые через дополнительные гирисгоры, а срецний выводчерез дополнительный диод объединены,образуя второй" выхоцной вывод кажногоблока коммутатора, причем второй выходной вывоц последнего из последовательно соединенных блоков коммутаторасоединен с вторым входом выходногоинве ргора.Кроме того, в оцноймодификациичисло витков вторичных обмоток трансформатора относится как 2:8;322 , гцейИ = 1,3,5,., а огпайки целят вторичныеобмотки на цве равные части,На фиг. 1 привецена схема преобразователя постоянного напряжения в Й -ступенчатое переменное; на фиг. 2 (а, б, в)представлены временные диаграммы, поясняющие работу преобразова геля.Преобразова гель постоянного напряжения вй-ступенчатое переменное содержит оннофаэный первичный инвертор 1,выходной трансформатор 2 с вторичнымиобмотками 3, 4 со срецним выводом,коммутатор 5., соцержащийгирисгоры 6-13и диоды 14-17, выхопиой инвергор .18 нагирисгорах 19-22, нагрузку 23.Коммугагор 5 состоит иэ послецова"тельно соединенных блоков, кажный иэкогорых содержит вторичную обмотку 3,4со срецним выводом и огпайками, концыкоторых через гиристоры 8, 9 и 12, 13а средние вывоцы через диоды 15 н 17объецинены в общую точку, являющуюся оцним выхоцным зажимом каждого блокакоммутатора, а огпайки через тирисго ры 6, 7 и 10, 11 и средние выводы через циопы 14, 16 обьецинены, обраэуя второй выхоцной зажим кажного блока коммутатора 5, соответственно,Преобраэова гель работаег слецующимобразом,Спнофаэный первичный инвертор 1 преобразует постоянное напряжение в лере-,менное прямоугольной формы.Форма выходного напряжения на вторичной обмотке выходного трансформато- .ра 2 показана на фиг. 2, а. Для примерарассмотрим работу преобразователя применительно к фирмированию кривой выхоцного напряжения с пятнадцатью уровнями на 1/4 пепиоца выходного напряжения3 1014 Цвых (фиг, 2, б), Соотношение витков вторичных обмоток трансформатора 2 в етом случае равно%3:ЗУ 4 = 2;8, а огпайки кажцой иэ обмоток целят их на цве равные части.Ециничный уровень напряжения Е формируется при включении гирисгора 7 коммутатора 5 и гиристоров 19 и 20 инвертора 18, поцключая секцию межцу срецним вывоцом и огпайкой вторичной обмогки 3 трансформатора 2 к нагрузке 23. Тирисгоры 19 и 20 выхоцного инвергора 18 остаются включенными в течение формирования первого полупериоаа выхоцного напряжения преобразователя. 15При смене полярности напряжения на обмотках трансформатора 2 отключается тирисгор 7 и происхоцит включение тиристора 9, К нагрузке 23 приклацываегся напряжение 2 Е вторичной обмотки 3 щ трансформатора 2 иформируется уровень выхоцного напряжения (фиг, 2, б). Третий уровень (ЗЕ) выхоцного напряжения формируется при включении тиристоров 7 и 8 коммугагора 5 На фиг, 2, в привеаен 2 з алгоритм включения гиристоров 6-13 ком" мутатора 5 при формировании 1/2 периоца выхоцного напряжения преобразовате 10 4ля. Аналогично происхоциг формированиевторой полуволны выхоцного напряженияпреобразователя прн включеиных гористогах 21 н 22 выхорного инвергора 18.Данный преобразова гель позволяетповторять кажцый из уровней требуемоечисло раз при формировании выкоцного, напряжения,Усгановленная мощность электромагнитного элемента (трансформатора преалагаемой схемы преообразовагеля) уменьшаегся на 18% по сравнению с известным.Для работы преобразователя на активно-ннцуктивную нагрузку параллельно нагрузке может быть включен, например,емкосгной фильтр,Таким образом, незначительное изме пение схемы преобразователя прн том же числе силовых полупровоцниковых приборов и числе формируемых уровней выхоцного напряжения, а также при оцинаковом алгоритме управления силовыми поляпровоаниковыми приборами, что и в известном преобразователе, позволяет уменьшить уста новленную мощность электромагнитного элемента (трансформатора преобраэоваге ля), его вес и габариты,Сосгавигель Г, Мьщыкакгор Н. Лазаренко Техреду С,Ма"унова Коррекг3036/66. Тираж 685 ВЙИИПИ Госуцарсгвенного комиега СССР ло аелам изобрегений и огкрыгий 3035, Москва,. Ж, Раушскаи наб., л, 4/ Филиал ППП Пагенг, г. Ужгород, ул. Проекгнаи, 4