Устройство для управления однофазным мостовым инвертором напряжения

СОКИ СОВЕТСКИХЮЮ 1 ажикРЕСПУБЛИК 093 ИИ щ)5 Н 02 М 7/48 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Импульсы 0 (фиг. 2,б) с выходазадающего генератора 1 поступают навход фазосдвигающего блока 2 и преобразуются в импульсы Н (фиг, 2,в),имеющие фазовый сдвиг относительноимпульсов Ц, определяемьп величинойнапряжения управления У. ИмпульсыЦи 0 совместно с импульсами Гз(Аиг. 2,г), снимаемыми с выходаделителя 3 и следующими с.частотой,в два раза меньшей частоты импульсов 111, а также импульсы Б+ и Ц(фиг, 2,д,е) с выходов датчика 6,соответствующие положительной и отрицательной полуволнам тока нагрузкиинвертора 7, поступают на выход рас 1пределителя 4, который формируетчетыре последовательности импульсов К 1.,К (фиг, 2,ж,з,и,к), соотГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ 7 ИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Новосибирский электротехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 1504766, кл, Н 02 М 7/12, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫМ МОСТОВ%1 ИНВЕРТОРОМ НАГРЯИ НИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления однофазными мостовыми инверторами напряжения с широтно-импульсным регулированием. Цель изобретения - повышение надежности. Изобретение относится к электроехнике и может быть использованодля управления однофазными мостовыми инверторами напряжения,Целью изобретения является повышение надежности,На фиг, 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг, 2 - диаграммы, поясняющие,егоработу,Устройство (фиг. 1) содержит задающий генератор 1, фазосдвигающийблок 2, делитель 3 частоты, распределитель 4 импульсов, выходные каскады 5 и датчик 6 полярности токаинвертора. Устройство управляет автономным инвертором 7 напряжения,Устройство работает следующим образом. 2Устройство содержит последовательновключенные задающий генератор 1,фазосдвигающий блок 2, распределитель 4 импульсов и выходные каскады5. Выход генератора 1 подключен квходу распределителя 4 непосредственно и через делитель 3 частоты, Дляповышения надежности за счет снижения потерь мощности в управляемыхвентилях инвертора 7 в устройствовведен датчик б полярности тока.Выходы датчика б также подключены квходам распределителя 4. Введениедатчика 6 и изменение структуры распределителя позволяет исключить подачу управляющих импульсов на транзисторы инвертора при обратном направлений тока, 2 ил, 1646028ветствующие зонам проводимости силовых транзисторов инвертора напряжения. Импульсы К -К 4,после, усиления по мощности и гальванической развяэки в выходных каскадах 5 поступают на соответствующие транзисторы автономного инвертора 7 напряжения,Структура распределителя 4 определяется уравнениями: 10К 10 05(У Ч Б);2 1 52 э11 4 О 1 а Чэ)15К 4=, 11 Ф Оа Ч "З)35 На интервале времени, когда сигналы Б 1, 11, 11 и Б равны логической единице, а сигнал 04. - логическому нулю (ток нагрузки инвертораимеет отрицательное направлеиие,фиг. 2,а), распределитель импульсоввырабатывает логические сигналыК 1,,К 4, равные нулю, При этомсиловые транзисторы инвертора закрыты, а ток нагрузки проводит одна пара обратных диодов. Если на этихинтервалах на транзисторы инвертораподавать отпирающие импульсы, то мощность, отбираемая от устройства управления, рассеивается в этих транзисторах и вызывает их дополнительный нагрев.При изменении направления токанагрузки указанные обратные диодывыключаются, сигнал У становитсяравным логическому нулю, а 0 - логической единице. При этом распределитель 4 вырабатывает логические сигналы К и К 2, равные единице, а сигналы К и К 4 не изменяют своего предшествующего значения, На соответствующюс выводах каскадов 5 формируютсяотпирающие импульсы для управлениядиагональными силовыми транзисторами инвертора 7, которые включаются ипроводят ток нагрузки. Таким образом,формируется положительная полуволна выходного напряжения инвертора.1 50На интервале времени, когда сигналы 0, Г, Ц равны логическойединице, а сигналы У и 11 - логическому нулю, распределитель 4 импульсов ФОРИЙРУет импульсы К, К55равные логическому нулю, а К - логической единице. При этом в напряжениина нагрузке возникает нулевая пауза,обеспечиваемая одновременной работойтранзистора и обратного диода, закорачивающих нагрузку.На интервале времени, когда сигналы 11, 02, 11 равны логическому нулю, а сигналы БЭ и Б 4, - логическойединице, распределитель 4 вырабатывает логические сигналы К. К,равные нулю. Все транзисторы инвертора находятся в закрытом состоянии,а ток нагрузки, имеющий положительное направление (фиг, 2,а), проводитдругая пара обратных диодов.При изменении направления токанагрузки ток начинает проводить вторая пара диагональных транзисторов.Это происходит в результате того,что логические сигналы на выходедатчика Б 4 и Б изменяют свои значения на противоположные и распределитель 4 формирует сигналы К 1, К,равные логическому нулю, а К, К 4. -логической единице, В этом режимена нагрузке формируется отрицательная полуволна напряжения,На интервале времени, когда сигналы У, 0, 11 равны логическойединице, а 0 1 и 11 - логическому нулю, распределитель 4 импульсов вырабатывает сигналы К 1, К 2, К,равныелогическому нулю, а К - единице, Врезультате в напряжении на нагрузкеформируется нулевая пауза, обеспечиваемая замыканием тока через включенный транзистор и обратный диод.На интервалах времени, когда сигналы 111, 11, 115 равны логическойединице, а 11 Э и У - логическому нулю и сигналы Н, У, 0 равны логической единице, а аз и 114 - логическому нулю, процессы в инверторе аналогичны описанным выше при 111, 11,11 и Б , равным логической единице,а Н 4 - логическому нулю и при 111, Цк,0, 11 А, равным логической единице,а О - логическому нулю соответственно,На интервалах времени, когда сигналы Ю и О 4, равны логической единице, а сигналы У, Из, 11 - логическому нулю, распределитель 4 формирует сигналы К, К, К 4, равныелогическому нулю, а сигнал К - единице, что приводит к образованиюеще одной нулевой паузы,На интервалах времени, когда сигналы 019 Угу иЭ и ПГравны логическому нулю, а 0 " логической единице и сигналы Б, Б, 11, 11+ равны5 164логическому нулю, а 0 - логической .единице, процессы в сйловой схеменнвертора напряжения аналогичны вышеописанным при 01, 0 и 0., равньмлогическому нулю, а 01, 04 - логической единице и при 01, 0 и 0, равнымлогическому нулю, а 0 и 0 - логической единице соответственно.Следующая нулевая пауза Формируетсяна интервале времени, когда сигналы0и 0 равны логической единице, аО 0 и ОА. - логическому нулю, приэтом К, К, К равны логическомунулю, а К - логической единице,Яалее описанный алгоритм работысиловой схемы инвертора напряженияповторяется.Из диаграмм, приведенных на фиг.2,видно, что на интервалах времени,когда ток активно-индуктивной нагрузки замыкается через встречно-включенные диоды на силовые транзисторы,управляющие импульсы не подаются,что снижает выходную мощность устройства для управления, уменьшается ра 1 зогрев структуры этих транзисторов,,который может привести к выходу изстроя,Кроме того, устройство требуетменьших энергетических затрат науправление инвертором напряжения присохранении равномерной токовой загрузки вентилей,6028 6 Э 5 40 Таком образом, предлагаемое устройство позволяет снизить потери мощности в управляемых вентилях инвертора эа счет исключения подачи управляющих импульсов на эти вентили в тех режимах, когда они находятся под обратным напряжением, что снижает вероятность их отказа и повьппает надежность работы инвертора. 5 10 15 20 25 Формула из обретенияУстройство для управления однофаэным мостовым инвертором напряжения, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к первым входам распределителя импульсов и фазосдвигающего блока, второй вход которого предназначен для подключения напряжения управления, выход Фазосдвигающего блока соединен с вторым входом распределителя импульсов, третий вход которого через делитель частоты подключен к выходу задающего генератора, выходы распределителя импульсов через выходные каскады соединены с выводами для подключения к вентилям инвертора, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено датчиком полярности тока инвертора, распределитель снабжен четвертым и пятым входами, причем выход одной полярности датчика полярности тока инвертора соединен с четвертым входом распределителя импульсов, выход другой полярности датчика тока инвертора соединен с пятым входом распределителя импульсов, а структура распределителя импульсов описана уравненияья: К,-О, О (О ЧО,);К 00(ОЧ 0 з) ВКр, 0(0 ЧО,);К+"01 фф "Оз)где К,К,К.,К - сигналы на выходахраспределителя импульсов;01,0,0 э,О иО - сигналы на его соответствующих входах,Составитель В,МироновРедактор АЛежнина Техред С.Мигунова Корректор Т.Палий Заказ 1353 Тираж 393 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 гд /,