Устройство для управления однофазным инвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХ Сгэ 1 ИЛ,1 ИСТИЕСКЬ ЕСГ 1 УГЛИК с 1)5 Н 02 е ГОСУДЛРСТВЕ 11 НЬИ К ПО ИЗОеРЕТЕ 11 ИЯЛ И ПРИ ГК.Т СССР ИТГТК Г,и;1 1 г ЕТЕНИ ТВУ(54 У СТ Р О И СТ В О НОФАЗНЫЛ ИНВ (57) Изобретение о ке и может быть ис ции источников и ель изобретения Изобретение отно е и может быть испол сточников переменнЦель изобретения ) диапазона частот и сится к электротехни зовано при создании го напряжения, - увеличение рабоче повышение надежно которьд управай би ПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Вь;соковольтный стабилизированныйисточник питания, - Приборы и техника эксперимента. 1988, М. 2, с, 113,ДЛ Я УГ РАВЛ Б 1- И Я ОДЕРТОРОМтносится к электротахн 1 пользовдно прц построаеремецного дпряжения.- увеличение рдбогаго На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг 2- временные диаграммы, поясняющие его рабогу,Устройство содержит задающий генератор 1, два элемента И 2 и 3, инвертор 4, в состав которого входит импульсный повышающий трансформатор 5 и двд транзисторных ключа 6 и 7, датчик 8 тока, двд компаратора 9 и 10, два 1 К-триггера 11 и 12 и счетчик 13.Генератор 1 вырабатывает два противофазных напояжения (фиг. 2 а б),е через элсменты И 2 и 3 подаются н ляющие входы транзисторных ключ 7 дИдПаЗОНд аСтОГ И ца ЫШЕНИЕ цадЕжНОСтИ. Усрайство содержт последовдтельно соадицецные з;ддощй генератор, дод элемента И и ддтчик тока инвергорд, два компдраторд, двд 1 К-триг ера и счетчик. УсТРОйСТВО ПГ)ЗЗОЛЕТ фаРЛеИРОВЭТЬ ПЕРЕГЛац ное напряжение инвертора в диапазоне частот до 200 - 500 кГц. Инвертор обладает вьсокой надежностью способен рдбогдть Г. цагрузкои, допуг:кдющей кратковременныа пробои ндцряжения, и еет защиту от кратковрелеанньх парагрузак по току, способную автоматически восстанавливать работоспособность ус ойс гвд без отключания цитдющаго цдцря)ния. 2 цл инвертора 4, Сигнал через элементы И 2 и 3 проходит при положителыом уровне напряжения на всех входах. В на длыый момент времени нд В-вход тригерд 111 подается короткий импульс, который уста- (%/ ндвливаат триггер 11 в исход ое состояниа, СО при этом н" его прямом выходе присутству- гф ет низкий уровень напря;кения, а нд индер- ( сном выходе вьсокий, Триггер 12 находится в состоянии, при котором нд один из элементов И 2 и 3, например на элемент 2, поступает разрешающий уровень, а на другегг (елеггег 3) - ееерееге ееггг уреееее )3 (фиг, 2 в, г). При наличии разрешающих сиг-, - ь налов на всех входах элемента И 2 сигнал с генератора 1 проходит на вход транзисторного ключа б и открывает его, в 1)езультате чего через левую половину первичной обмотки трансформатора 5 и)отакда так, достигая своего номиналыого зц:чеция (фг, 2 ж). По окоди импульс. с генердторд 1 злс:.мен г 1 2 блокируется. Тразис гор и ьц клоч б закрывается, а нд кл .7 сигн 1 с с ИсЕРГОГС) 5 ХОДс 1 Г:сс РДГОРД 1 НЕ ПРОХО.дит, гдк кдк и блокируется ) р ггердм 12 5 .ог рцй иее д инверсном выход" улевой здцрещдкщий уровень. В этот момент т.,к чсроз клюб сд илет умень)дтьсл, Кдк1 шо в л ь, Оцределяедл ддчижком 8, достгает горогового значения, зддд ваемого урс)сем опорного напряжения И", нд гцходе к. мцардторд 9 полвляеггл импульс (фыг, 2 з), ,огорый перебрдсьвает т)ггер 12 в п,о)ивополо;ное состоянис, СОЗДДГ)ДЛ УСЛОВИЛ ДЛЛ ЦРОХОжДЕИЛ СЬ 1 сДС ивс,рсн)ГР ис хо;.с) Гс)с 1 тпцс 1 1 сРГ):1 лемег 13 н; вход рдз;с)0 пноГО :.Лю ; 7, кого)ыС д пвдет пропускаь ток чеез црдеую половину цервичой обмо;ки тр;эсфорд) Орд 5. Г 1 о окондии тактового 20 и н,л;д с генерд)орд 1 эл;лет 3 блокир, ЕтСс, КЛЮ7 Зд.)цедЕС 5, В рЕЗ,ЛЬтдтв ЧЕГО СЦ 1 Д 1;ОЦИЬ ТОК СОВД ДОСГЦГдЕ СВОЕГО 1 иИ) Л ЬО Г О П Р ) О Г О В О Г О ЭД Ч Еи Л, Т д К К Д К сксмд симет.и нд, процесс колебдний по- вс и Я с) 1 л . с 5 О в р еЯ 1) с Г) Оту с т ) О й с т в дд в;при 01) Обм;)тке ьмц,льс 0 О рвнсР)- кдт д 5 гб)рд)уЕ)сл выхсдое п)ременное Н:П РЛ;с)Ив .,;х, . ДСТОТОИ, Г)ДВНОИ сДСТО- те здддОцего гесераорд 1 (с иг, 2 к), Таким 3 П о.разо. форм,руется задержка импул сов управления и усрдяется эффек сквоз;цх тпкс в. Открцзые одного из транэистсрнц, ,ли)чей б или 7 не мо)кет произойти рд,ше, чегл закснчитсл процесс здкрывд :ия другого клочд, причем задержка импульсов управления формируетсл двоматически и определяется собственным быстродействием транзисгорных ключей б и 7 и уровнем опорногоапрлжения .).и. Порог срабатывания компдрдторд 1 О о минимальному значению имеет вел ицину 0,5 - 5 номинального значения тока перс)цчной обмотки тРднсфоРлатОРд 5 г,е, он Определяет окончание процесса рдссасыва-,15 и 1 тока одного иэ транзисторных ключей б и 7, находившегося в открьтом состоянии до Гого, кдк на нео был подан эдпирдощийимпульс.На общем выводе ключей бы 7(фиг,2 ж) -0 в могент комутдции возникаюг колебания тока, связанные с индуктивной нагрузкой трансформатора 5, в результате чего на выходе компуратора 10 образуетсл пачка импульсов (фиг, 2 з). Поэ)о 4 у длл исключения ложных срабдтьвдний и повышения соме: оус)ой ивости устройства испол ьзуетсл дидми;еское упрдвлсие триггером 12 по Г. вх;)ду с подвер.кдением логических уров.:ссз;:с) Л- и.)х)ддм с генератора 1. Есл Ток .ерез )ран;5 г)орне ключи 6и 7 кГдткс)вреео цев,шдет мдксималь)Л ЗлсЕ Е, О)РОДЕ 5)ЕИ.)Е СЦОРНЫЛ Нас ря,ЕНИЕМ .1,к, )О д С цкодС КОМПаратОрд9 цолвллетсл упс)ве "1", который устандвли ает по 5 ходу трис;р 11 в адинчое;ОСтОЛНИЕ. СИГНдЛ С гряМПО Вцкид) трИГЕрд 11 с)усс тд Гсх.дсэре):,я счетас: ;кд 1., д С-х.д когоросо подаотсяимгуль,ь с гсчердОра 1, Инсерсньй выходтрггерд 11 своим нулевым уроьнем блокиРУЕт ЦРОХОжДЕНЦ,: тс 1 КТОВЫи ИМПУЛЬСОВ ЧЕрез элементы И 2 и 3, в результате чеготрднзис гор с .1 о и б и 7 устанавливаются) за крьтс". со ) с.е. Двоинь с" тси: 13гсчцтце: г:к )в Глт-1, ),3,.) до сехгор, по.д ;с ход Г) счегчи д 13 не цояГгсл 1 . коорде ПГы цоступлени Оередного и;пульса нд С-вход риггерд 11усдновит е;о ;улевое состояие цри усло: И со О и ЭГОт С ЕЬТ На Я-ВХОДЕ тР ГЕРД1: единия ци ип,.л с выхода компдрагора9 цтсут.гвуег, 1 дким образом устройствоВОЭВГ)ДСЦс 1 С).5 ИСХОДНОЕ СОСГОЯНИЕ ПРИкрао)рекеньх церегрузкдх цо току цервичнои обмотк ТрдсОГмдторс 5, вызвднЬ. )сСП": ПС)Е сК ЛЬЬ ПГ)ОЙОЯМИ В+продолжает считать до 2 тактов, послечего д выходе 0+) ссс)чика 13 формируетсясядл отклюеля пиения среобрдзовдтелл с 1 ссец, не Гокдзды),1 дким ОГдзом, при кратковременныхГЕРЕГРУэс,с)л ИЛ, ВНЕШНИХ ПОМЕХДХ УСтРОйСтв;, блскируется нд 2 тактов и двоматическивозвращается в рабочее состояние, а прид ительных перегр) зах или отказе элементов инверторд 4 срдба ьвает общая защитднд отключение источника питания Е,Предлгпдемое устройство может работать в широком диапазоне частот до 200 -500 кГЦ без ыэмеения параметров схемыили предварительного подбора элементов,обеспечивает высокую надежность в работенд нагрузку, которал допускает кратковременные пробои напряжения или короткиезамыкания, исключает протекание предельных значений сквозных токов через ьощнце. Одцзисторные ключи, обеспечивает высосую вероятность безотказной работы привоэ икновении помех, связанных с работой;дгрузки, а также способно сдмовосстднавливаться при краткодременьых перегрузках,формула изобретения.СТГ)ойстло для управления однофдзЦМ ИНВЕРГОР Ь, СОДЕРжДЩЕЕ ПОСЛЕДОВД 1684889тельно соединенные задающий генератор с двумя противофаэными выходами и блок блокировки, состоящий иэ двух злемен гов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона частот и повышения надежности, оно снабжено двумя Л К-триггерами, счетчиком, двумя компараторами и датчиком тока инвертора, причем выход датчика тока соединен с неиноертирующим входом первого компаратора и инвертирую- щит входом второго компаратора, выход которого соединен с С-входом первого ЛК-триггера, Л- и К-входы которого подключены к прямому и инверсному выходам задающего генератора, прялой и инверсный выходы первого ЛК-триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответс 1 венно, вторые входы элементов И подключены к инверсному выходу второго Л К-триггера и к В-входу счетчика, С-вход которого подключен к инверсному выходу задающего генератора, вход разрешения счета соединен с прямым выхо дом второго ЛК-триггера. С-вход которогоподключен к прямому выходу задающего генератора, 5-вход соединен с выходом первого компаратора, Л-вход использован для подачи нулевого сигнала, К-вход соединен с 10 одним выходом счетчика, следующий выходкоторого использован для формирования сигнала отключения питания инвертора, инвертирующий вход первого и неинвертирующий вход второго компараторов 15 использованы для подачи напряжений, определяющих пороги срабатывания компараторов по максимальному и минимальному токам, протекающим через инвертор в соответствующие полупериоды,20.С оизе Заказ 3513ЬНИКП Составитель Г.Лиро оГехред 11.РЛор,: ; л осударстьенноо комитета -,о и; сурет 1130 л 5. Москва, У,-. ь ";,улоск таенно издательский комГяна ПаГе Корректор 1 Л.Демчи)одл 14 сноеиям и открцтиюл при ГКЯ наб 1,5