Инвертор с синусоидальным выходным напряжением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 ц 4 Н 02 М 7/53 ИЕ ИЗО ПИ ТЕНИ(57) Изобретенитехнике. Цель -щение. Устр-вотельно соединенторы 1 и 2, шун СИНУСОИДАЛЬНЫМ ВЫ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина и Специальное конструкторское и технологическое бюро полупроводниковой техники (72) Г.М.Мустафа, Р.С.Галустян и Г.И.Вартанян(56) Авторское свидетельство СССР У 1156225, кл. Н 02 М 7/538, 1985.Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. Энергоатомиздат, 1986, с.183, рис,5,2 б,относится к электро- повышение КПД и упроодержит последоваые основные транзисированные возвратны,8014102 ми диодами 3 и 4. Регулирующий транзистор 5 и накопительный дроссель 6подключены к входным выводам. В диагональ переменного тока моста включенанагрузочная цель, состоящаяиз сило"вого трансформатора.8последовательно с первичной обмоткой 9 котороговключен дроссель 10Регулирующийтранзистор 5 переключается с несущейчастотой, при этом скважность импульсов проводимости равна двум, а кнакопительному дросселю 6 прикладывается напряжение источника питания.На втором полупериоде, когда запирается регулирующий транзистор 5 иотпирается диод 15, на накопительномдросселе 6 возникает отрицательноенапряжение той же амплитуды. Следовательно, уровень напряжения на накопительном конденсаторе 7 всегда можноподдерживать неизменным и равнымминимальному значению источника питания 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано вси темах вторичного электропитанияи электропривода для преобразова 5я постоянного напряжения в переменное.Цель изобретения - повышение КПДи упрощение.На фиг. 1 и 2 приведены два вариан 10т схем инвертора, где в качествек ючевых элементов использованы транз сторы, отличие в предложенныхв риантах схем заключается лишь вв зможности, при первом варианте,у тановки верхней пары транзисторовн общем радиаторе (с объединеннымик лекторами).Пару плеч полумостовой схемы инв рторной ячейки составляют последоват ьно соединенные основные транзист ры 1 и 2, шунтированные возвратныдиодами 3 и 4. Последовательно сое-.д ненные регулирующий транзистор 5и накопительный дроссель 6 подключень к входным выводам инвертора. Вд агональ переменного тока моста,о разованного элемента 1, 2, 5, 6, 7,м у средней точкой полумоста изэ ементов 1 и 2 и общей точкой накопи 30т льного дросселя 6 и накопительногок нденсатора 7 включена нагрузочнаяц пь, состоящая из силового трансформ тора 8, последовательно с первичн й обмоткой 9 которого соединен вых дной дроссель выходного фильтра 10,В оричная обмотка 11 трансформатора8 шунтирована конденсаторомфильтра1 и нагрузкой 13. Источника питания1 подключен параллельно тразистору5 и дросселю 6. Последовательнаяцепь - накопительный дроссель 6 инакопительный конденсатор 7 зашунтировн выпрямительным диодом 15, причемнправление прямой проводимости диодф 15 не совпадает с направлениемгфямой проводимости транзистора 5,Инвертор работает следующим образ рм.Допустим вспомогательный транзистор 5 под действием тока. управленияогпирающей полярности бып открыт нанзкоторое время, вследствие чего вищуктивности дросселя 6 накопиласьэлектромагнитная энергия,55Когда транзистор 5 перейдет изоткрытого состояния в закрытое, поддействием противо - ЗДС индуктивность дросселя 6 диод 15 откроется и накопленная электромагнитная Энергиядросселя передается накопительномуконденсатору 7. При этом к последнемуприкладывается некоторое напряжение,и конденсатор 7 заряжается, накапливая электрическую энергию.Если транзистор 6 переключаетсяс некоторой несущей частотой и приэтом скважность импульсов проводимости равна двум, то в течение первогополупериода несущей частоты при открытом транзисторе 5 к дросселю 6прикладывается напряжение источникапитания, а на втором полупериоде,когда запирается транзистор 5 и отпирается диод 15, на дросселе 6 возникает отрицательное напряжение тойже амплитуды. Следовательно уровеньнапряжения на накопительном конденса-.торе 7 всегда можно поддерживать неизменным и равным минимальному значению напряжения источника питания 14,Тогда при поочередном переключенииооновных транзисторов 1 и 2, к первичной обмотке 9 выходного трансформатора 8 будет приложено то напряжениеисточника питания 14, то напряжение .накопительного конденсатора 7.,Рассмотрим процессы в инверторе при Формировании выходного напряжения с немодулированными импульсами управления основных транзисторов 1 и 2, При этом предполагается, что накопительный конденсатор 7 заряжен, Тогда, если импульс тока управления отпирающей полярности поступил на транзистор 1, то ток нагрузки потечет по цепи плюсовой вывод источника 14 - транзистор 1 - обмотка 9 - дроссель 10 - минусовой вывод источника 14. К обмотке 9 будет приложено напряжение источника питания (без учета падений напряжений на элементах цепи), которое, трансформируясь, приложится к конденсатору 12 и нагрузке 13. При переходе транзистора 1 из проводящего состояния в непроводящее происходит переход тока (коммутация) с запираемого транзистора 1 на возвратный диод 4 и энергия, накопленная на индуктивностях рассеяния элементов нагрузочной ветви, передается конденсатору 7 по цепи левый вывод дросселя 10 - конденсатор 7 - диод 4 - правый вывод о обмотки 9, Вследствие этого конденсатор 7 получит дополнительный заряд. Когда потенциал3 141024катода диода 4 станет выше, чем потенциал анода, диод 4 закроется.Процессы в схеме при открыванииосновного транзистора 2 и при запер 5том транзисторе 1 не отличаются отописанных. Разница лишь только в том,что при отпирании транзистора 2 токв нагрузку поступает от накопительного конденсатора 7 по цепи; плюсовой вывод конденсатора 7 - дроссель10 - обмотка 9 - транзистор 2 -минусовой вывод конденсатора 7. Призапирании транзистора 2, ток переходит в диод 3 и накопленная энергия 15возвращается в источник питания,Очевидно, что при открытом транзисторе 2, на нагрузке изменяется полярность напряжения, а ток через нагрузку меняет свое направление. 20Постоянство величины необходимогонапряжения поддерживается изменением скважности импульсов управлениятранзистором 5. КПД повышается благодаря только трем силовым ключам схемы и двухобмоточному силовому трансформатору. Формула изобретения 8 4ром и инверторную ячейку с основнымиключевыми элементами и выходным ЬС -фильтром, формирующим синусоидальноенапряжение, подключенным выходом квыходным выводам инвертора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения КПД и упрощения, ячейка преобразования постоянного напряжениявыполнена по полярность-инвертирующейсхеме, в которой накопительный дроссель первым выводом соединен с первымвходным выводом инвертора и с первымвыводом накопительного конденсатора,а вторым выводом через регулирующийключевой-элемент с вторым входнымвыводом инвертора и через выпрямительный диод-с вторым выводом накопитель"ного конденсатора, инверторная ячейка выполнена в виде полумоста из согласно - последовательно соединенныхосновных ключевых элементов, подключенного между вторым выводом накопительного конденсатора и вторым входным выводом инвертора, а выходнойЬС - фильтр входом подключен междувыходом полумоста и первым входнымвыводом.1. Инвертор с синусоидальным выходным напряжением, содержащий последовательно включенные ячейку преобразования постоянного напряжения с регулирующим ключевым элементом, выпрямительным диодом, накопительным дросселем и, накопительным конденсато 30 2. Инвертор по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что выходнойЬС - фильтр выполнен с силовым трансформатором, в цепь первичной обмоткикоторого включен последовательно дроссель ЬС - фильтра, а вторичная обмотка шунтирована конденсатором ЬС -фильтра.,1410248 оставитель В.Моин ехред Л.Сердюкова Редактор М,Товт орректор С Черни П аказ 349 ное В 035 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ектная,Тираж 665Государственногоделам изобретенийосква, Ж, Раущс итета ССС ткрытий наб., д.