Транзисторный инвертор

Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный номитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 25.10.77(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к области преобразователей техники и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для бсстрансформаторного преобразования повышенного постоянного напряжения в переменное напряжение.Обычно в мостовых инверторах, питаемых постоянным напряжением повышенной величины (200 - 400 в), используют последоватегльное включение транзисторов в каждом плече, которые переключаются синхронно под действием общего управляющего напряжения 1.Форма выходного напряжения в таких инверторах прямоугольная и для получения синусоиды на выходе включается конденсатор.В других мостовых инверторах с улучшенной дормой кривой выходного напряжения выходные зажимы соединяют с промежуточными отводами источника питания через дополнительные транзисторы и диоды 2. В этих инверторах к транзисторам приложено повышенное напряжение, и они являются наиболее близкими к изобретению.Цель изобретения - улучшение спектрального состава выходного напряжения.Эта цель достигается тем, что точки соединения последовательно включенных в каждом плече инвертора транзисторов соединены через диоды с вчводом для подключения средне и точки источника питания.На фиг. 1 представлена схема транзисторго инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напряже ний на ее основных элементах.Инвертор состоит из трехфазного мостаатранзисторах 1 - 2, в каждом плече которого включены последовательно по два транзистора.Транзисторы управляются от задающего генератора 13 через схему управления 14, распреде- О ляющую формнрхющмюмпмльсы хппавлсния с необходимой длительностью очередностью, показанной на фиг. 2.Точки соединения кажлой пары транзисзоров через диоды 15 - 20 соединены с выводом 5 для подключения средней точки источника пн.тания инвертора (нулевой точкой источник Между этими точками в каждой .зе включены уравнительные резисторы 21, 2, 23.Схема работает следующим образом. Транзисторы переключаются в соответствии с временной диаграммой, показанной для двух фаз) на фиг. 2 в виде напряжений Г, - 1) 8 (сплошная линия означает открытое состоя.ние транзистора). Средние транзисторы 2 - 3, 6 - 7, 10 - 11 открыты в течение 210 эл. град. и ь закрыты в течение 150 эл, грал., а крайнитранзисторы, наоборот, открыты 150 эл, град. и закрыты 210 эл. град.При таком порядке коммутации транзисторов в интервале 0 - 30 и 150 в 1 эл. град., когда открыты транзисторы 2 и 3, потенциал точки А относительно точки 0 равен нулю, а в интервале 30 - 150 эл, град когда открыты транзисторы 1 и 2, этот потенциал Б равен половине напряжения источника питания. Следовательно, напряжение на выходном зажиме инвертора относительно нулевой точки источника имеет вид напряжения ЗА и 1.) о (фиг.2), а разность этих напряжений образует двухступенчатое линейное выходное напряжение 1)д. Спектральный состав напряжения (г значительно лучше, чем в обычных трехфазных мостовых инверторах, а именно: коКВг 5 эффициент искажений составляет 18/, вместо 32 О/о, пятая гармоника 5,5% вместо 20%, седьмая гармоника 3,6/о вместо 14% и т.дДля работы на активно-индуктивную нагрузку инвертор, как и в обычных схемах, имеет мост обратных диодов (на фиг. 1 не показан).Выравнивание напряжения на закрытых транзисторах обеспечивают диоды 15 - 20 в тех случаях, когда обратный ток крайних транзисторов меньше, чем средних, и резисторы 21, 22, 23 в противоположном случае. В отличие25 от прототипа число уравнительных резисторов уменьшено вдвое, а также снижена рассеиваемая в них мощность, так как по резисторам 2,21 22, 23 проходит лишь разность между обратным током крайнего транзистора и среднего транзистора.Помимо показанного на фиг. 1 выравнивания напряжений посредством резисторов могут использоваться все другие известные способы и схемы.Для дальнейшего улучшения формы кривой выходного напряжения предлагается ввести дополнительную преобразовательную ячейку, вторичные обмотки выходного трансформатора 24 которой включены последовательно с крайними транзисторами. Напряжение на этих обмотках выбирается равным 0,0386(.)в, где 1)п - напряжение питания, и имеет шестикратную частоту, благодаря коммутации на такой частоте транзисторов ячейки 25 - 28.Напряжения 1)хО и (.) при этом модулируются по вершине, а напряжение Цд становится трехступенчатым (см. пунктир на фиг, 2), имеет КНИ 15,5 и в нем полностью исключены пятая, седьмая, семнадцатая, девятнадцатая и т.п. гармоники.Формула изобретегигяТранзисторный инвертор, содержащий мост, в каждом плече которого включены два последовательно соединенных транзистора, отличаюигийся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, точки соединения указанных транзисторов соединены через диоды с выводом для подключения средней точки источника питания.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. ФРГ, патент ЛЪ 1244941, класс 21 д/03, 1960.2. США, патент М 339123, класс, 321 - 5,1965.575751 Щг г Составитель Техред О. Лу але каз 4047/39 ЦНИИПИ Госуд по 113035, Тираж 917 рственного ком делам изобрет осква, Ж,лиал ПП атент, г. Ужгород, ул. ектная,едактор В, Фельдм Галиеваая Коррект Подписноеета Совета Министров СССРий и открытийаушская наб., д. 4/5