Способ регулирования выходного напряжения мостового инвертора

ц 752698 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 02.01,78 (21) 2564095/24-07с присоединением заявки Ме -(45) Дата опубликования описания 30.07.80(088.8) по делам изобретений с ".ытий(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ МОСТОВОГО ИНВЕРТОРАИзобретение относится к электротехнике, в частности к силовым преобразователям энергии, и может найти применение в статических преобразователях, используемых в качестве вторичных источников питания.Известен способ управления инвертором, при котором регулирование выходного напряжения также осуществляется изменением длительности подключения одновременно обоих концов диагонали переменного тока к одному концу диагонали постоянного тока в один полупериод выходного напряжения и таким же изменением длительности подключения одновременно обоих концов диагонали переменного тока к другому концу диагонали постоянного тока в другой полупериод выходного напряжения 1.Так как выходное напряжение на выходе ицвертора имеет паузу, меняющуюся прп регулировании, то этот способ имеет недостаток, состоящий в ухудшении спектра выходного напряжения и увеличенных габаритах и массе выходного фильтра.Наиболее близким по технической сущности является способ регулирования выходного напряжения мостового инвертора, имеющего дроссель, через который средняя точка первичной обмотки вь 1 ходного трансформатора подсоединена к одному из входных выводов, а в диагональ постоянного тока включен конденсатор, путем изменения относительно длительности подключения обоих концов указанной первичной обмотки к одной обкладке конденсатора и 5 такого же изменения относительной длительности подключения обоих концов указанной первичной обмотки к другой обкладке конденсатора 2.Недостатком данного способа является 10 то, что при регулировании меняется длительность паузы в выходном напряжении инвертора, вследствие чего ухудшается спектр этого напряжения и увеличиваются габариты ц масса выходного фильтра, 1 Цель изобретения - улучшение качестваформы выходного напряжения.Эта цель достигается тем, что регулирование выходного напряжения мостового ццвертора, - имеющего дроссель, через который средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора подсоединена к одному из выходных выводов, а в диагональ постоянного тока включен конденсатор, осуществляется путем изменения относительно длительности подключения обоих концов указанной обмотки к обкладкам конденсатора таким образом, что увеличивают относительную длительность подключения обоих концов обмотки к одной об- ЗО кладке конденсатора и одновременно умень(1 л) - Ц шают относительную длительность подключения обоих концов обмотки к другой обкладке конденсатора.Такое взаимное изменение двух относительных длительностей позволяет регулировать величину выходного напряжения при меньшем изменении паузы или без ееизмецения и тем самым улучшить качество выходного цапряхкения соответствующим выбором величины паузы и уменьшить габариты и массу выходного фильтра.На фиг. 1 приведена электрическая схема ицвертора, управляемого по предлагаемому способу; на фцг, 2 - диаграммы коммутации управляемых ключей инвертора с индексами, соответствующими цх цифровым обозначениям, и диаграмма выходного напряжения с индексом Ьппк. Согласно способу регулирование выходного напряжения мостового инвертора, управляемые ключи которого выполнены, например, на транзисторах 1 - 4, шунтцрованных диодами 5 - 8, осуществляется изменением в одну сторону (например, увеличением) относительной длительности у одновременно открытого состояния транзисторов 1 и 4 и изменением в другую сторону (например, уменьшением) относительной длительности у, одновременно открытого состояциятрацзисторов 2 и 3.Покажем величину диапазона регулирования для наиболее желательного ца практике случая, когда относительная длительность паузы у выходного напряжения постоянна по всему диапазону. регулирования, т. е. постоянна равная ей сумма относительных длительностей ч и у.В одной крайней точке этого диапазона при минимальном напряжении питания Уп у,=у и у,=0, т. е. в течение всего "минТвремени у - открыты транзисторы 1 и 4.2Напряжение ца обмотке дросселя 9 инвертора в это время равно Симан, а сго вольтТ секундный интеграл равен уУпм - , где Т - период выходного напряжения. В ос-. тальную часть полупериода в течение времени 1 - у одновременно открыты транзисторы, соединенные с разными обкладками конденсатора 10, например транзисторы 2 и 4, и напряжение ца первичной обмотке трансформатора 11 ццвертора равно напряжению К ца конденсаторе 10, а па отводе от средней точки этой обмотки напряжение равно с, Поэтому в течение в 1 земепц2Т(1 - у) - к обмотке дросселя приложена2 разность напряжений - У, а ее1 свольтсекундный интеграл равен 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 5 О вольтсекундпые интегралыТи (1 - у) - , получим для2точки диапазона регулироТ Т 1,- =-(1 - ) --- .пмнн - 2 , 2 В другой крайней точке этого диапазона црц максимальном напряжении питания Унм, у=0 и у 2=у, т. е. в течение всего Т времени у - открыты транзисторы 2 и 3, иТтогда в течение времени у к обмотке2дросселя приложена разность напряженийСс - Ьп и а ее вольтсекуцдцый интегралравен Т(С " п )ТВ течение времени (1 - у) - открыты2транзисторы, соединенные с разными обкладками конденсатора, например, 2 и 4, и напряжение ца отводе от середины первичной обмотки трансформатора 11 равно к обмотке дросселя прилохкеца разность напряжений У - , а ее вольтсекуцдпмакс 2цый интеграл равен Приравнивая вольтсекуцдцые интегралы,получим;(У, - Уп,) =-(1 - 1) - , МТ, Т 2 Упу пмаксс -Из условия стабильности величины напряжения на конденсаторе Ьс по всему диапазону регулцрова 1 шя и, следовательно, в обеих его крайних точках: откуда кратность регулирования равнаУ 1+."максамин Промежуточным точкам диапазона регулирования соответствуют у, =,40 и уО,Т т. е, часть времени у - в течение времени 2т712 открыты транзисторы 1 и 4, а в тдругую часть времени т - в течение време 2тни у 2 - открыты транзисторы 2 и 3, как2показано на диаграммах коммутации ключей на фиг. 2.Таким образом, предлагаемый способ позволяет регулировать выходное напряже 1+тние в пределах при постоянной отно 1 -сительной длительности у паузы выходного напряжения,Выбирая величину у соответствующим обр азом, можно существенно улучшить форму выходного напряжения, например исключить третью и кратную ей гармониче 1 ские составляющие при у= - и кратностиз1+ -зрегулирования =2 или исключить1 --зпятую и кратные ей гармонические составляющие и уменьшить относительную вели 1 чину седьмой до 10 О/о при у= - и кратно 51+ -5сти регулирования =1,5, т. е. умень 5шить габариты и вес выходного фильтра. Таким образом, поставленная цель улучшения качества формы выходного напряжения инвертора достигается предлагаемым способом регулирования.5Формула изобретенияСпособ регулирования выходного напряжения мостового инвертора, имеющего1 О дроссель, через который средняя точка первичной обмотки выходного трансформатораподсоедпнена к одному из входных выводов, а в диагональ постоянного тока включен конденсатор, путем изменения относи 15 тельной длительности подключения обоихконцов указанной обмотки к одной илидругой обкладке конденсатора, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества формы выходного напряжения, увели 20 чивают относительную длительность подключения обоих концов обмотки к однойобкладке конденсатора и одновременноуменьшают относительную длительностьподключения обоих концов обмотки к дру 25 гой обкладке конденсатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Уо 1859409/07, кл. Н 02 М 1/537,з,1 2. Моин В. С. и Лаптев Н. Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., Энергия, 1972, с. 126 - 127.752698 1,г оставитель Г. Огне Коррект ло едактор А. Купрякова Изд,392 арственного комите 13035, Москва, ЖГипография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1221/13 НПО Поиск Тираж 798 ПодписноеСССР по делам изобретений и открытийаушская наб., д. 4/5