Инвертор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. К .Н 02 М 7/537 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ИНВЕРТОР 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания систем автоматики и электропривода для пребразования постоянного напряжения в переменное со ступенчатой формой.Известны инверторы с бестрансформаторным выходом, содержащие полумостовые преобразовательные ячейки на четырех управляемых ключах, которые обеспечивают фиксацию среднего потенциала источника питания и формируют на нагрузке прямоугольное напряжение с паузой на нуле.При наличии г источнике питания вывода от точки среднего потенци-, ала полумостовая ячейка выполняется либо по схеме со встречно-параллельно соединенными управляемыми ключами, шунтирующими нагрузку, подключенную одним концом к указанному выводу 1, либо по схеме с двумя последовательно соединенными транзисторами в каждом плече полу- моста и дополнительными диодами 121.Наиболее близким к изобретению является инвертор с бестрансформаторным выходом со ступенчатой ап- . проксимирующей синусоиду формой кри 2вой выходного напряжения, содержащий основные преобразовательныеячейки,. выполненные на управляемыхключах, выход каждой иэ которых5 соединен с соответствующим фаэнымвыходом, и вспомогательную ячейкус первичной обмоткой трансформатора,вторичные обмотки которого включены последовательно с управляемыми10 ключами основных ячеек 3),Недостатком инвертора являетсяналичие в выходном напряжении третьей и кратной трем гармоник.Цель изобретения - повышение15 качества выходного напряжения.Для достижения поставленной цели инвертор с бестрансформаторнымвыходом со ступенчатой аппроксимирующей формой кривой выходного на 20 пряжения, содержащий основную преобразовательную ячейку, выполненную на управляемых ключах, выходкоторой связан с первым выходнымвыводом, и вспомогательную преобра 25 зовательную ячейку, трансформаторкоторой имеет, по меньшей мере, одну вторичную обмотку, снабжен дополнительной полумостовой ячейкойна двух управляемых ключах, выходЗ 0 которой подключен к другому выход45 ному выводу, а указанная вторичнаяобмотка включена последовательнов цепь питания основной и дополнительной ячеек,Кроме того, основная ячейка выполнена в виде моста, в диагональпеременного тока которого включендроссель с отводом от средней точки,образующим указанйый первый выходйой вывод, а трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с одной вторичной обмоткой.При использовании источника питания со средней точкой рсновная ячейка выполнена по полумостовой схеме, состоящей из двух управляемыхключей, общая точка которых соедииена, с укаэанным первым выходнымвыводом и через две встречно-парал"пельно включенные последовательныецепочки, состоящие каждая из трайзистора и диода, с выводом для подключения средней точки источникапитания, а трансформатор вспомогательной преобразовательной ячейкивыполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая в соответствующие цепи питания основной идополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.При использовании источника сосредней точкой основания ячейкавыполнена в виде полумоста, каждоеплечо которого образовано двумяпоследовательно соединенными управляемыми ключами, точки соединениякоторых через диоды связаны с выводом для подключения средней точки источника питания, а общая точка пар управляемых ключей соединена с указанным первым выходным выводом, причем трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с двумя 40вторичными обмотками, включеннымика;ждая в соответствующие цепи питания основной и дополнительнойячеек и согласно-последовательномежду собой.На Фиг. 1 показаны предложенныесхемы устройства; на Фиг. 2 - вреМенные диаграммы напряжений.Инвертор (фиг, 1) содержит полуМостовую преобразовательную ячейку,выполненную на четырех управляемыхключах, например транзисторах 1-4,и обычную полумостовую преобразоватальную ячейку на двух управляемыхключах (транзисторах) 5 и б. Выходылазеек образуют выходные выводы дляподключения нагрузки 7 инвертора.5 инверторе по фиг. 1 а точка среднего потенциала источника питаниядрздается искусственно с помощьюдросселя 8 с отводом от средней точ- ЩКН обмотки, а в инверторах по фиг.1 б,рвывод от точки среднего потенци:ей источника соединен с ключамйПервой ячейки через диоды 9 и 10.Д схему введена вспомогательная преобразовательная ячейка 11 с выход, ным трансформатором 12.В инверторе по фиг. 1 а используется одна, а в других вариантах инверторов две вторичные обмотки трансформатора 12, включенные по-. следовательно в цепь питания инвертора.Инвертор работает следующим образом.Преобразовательная ячейка 11 работает на частоте, в шесть раз превышающей выходную частоту инвертора, и генерирует прямоугольное напряжение О, которое суммируется с входным напряжением О, образуя пульсирующее напряжение О +О (фиг, 2), При определенной очередности открытого состояния ключей (показаны цифрами на фиг. 2) на выходе инвертора формируется трехступенчатое выходное напряжение Он .В полученном напряжении полностью отсутствуют третья и кратные трем гармоники. Расчетная мощность дополнительной ячейки 11 не превышает 10 выходной мощности инвертора и в качестве этой ячейки может быть использован задающий генератор или промежуточный усилитель, Улучшение спектрального состава формы выходного напряжения позволяет проектировать выходной фильтр низких частот на повышенную резонансную частоту, т.е. уменьшить его массу и габариты.Формула изобретения1, Инвертор с бестрансформаторным выходом со ступенчатой аппроксимирующей синусогу формой кривой выходного напряжения, содержащий основную преобразовательную ячейку, выполненную на управляемых ключах, выход которой связан с первым выходным выводом, и вспомогательную преобразовательную ячейку, трансформатор которой имеет, по меньшей мере, одну вторичную обмотку, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения, он снабжен дополнительной полумостовой ячейкой на двух управляемых ключах, выход которой подключен к другому выходному. выводу, а указанная вторичная обмотка включена последовательно в цепь пита-ния основной и дополнительной ячеек2. Инвертор пб и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что основная преобразовательная ячейка выпблнена в виде моста, в диагональ переменного тока которого включен дроссель с отводом от средней точки, образующим указанный первый выходной вывод, а трансформатор вспо7 б 4073 20 еОм могательной преобразовательной ячейки выполнен с одной вторичной обмоткой.3. Инвертор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что при использовании источнйкапитания со средней точкой основная преобразовательная ячейка выполнена по полумостовой схеме, состоящей из двух управляемых ключей, общая точка которых соединена с указанным первым выходным выводом и через две встречно-параллельно включенные последовательно цепочки, состоящие каждая из транзистора и диода, с рыводом для подключения средней точки источника питания, а трансформатор вСпомогательной преобразовательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая " в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.4. Инвертор по п. 1, о т,л ич а ю щ и й с я тем, что при использовании источника питания со средней точкой основная преобразовательная ячейка выполнена в видеполумоста, каждое плечо которогообразовано двумя последовательносоединенными управляемыми ключамй,точкй 26 единения которых через ди-оды связаны с выводом для подключе"ния средней точки источника питания,а общая точка пар управляемых клю"чей соединена с указанным первымвыходным выводом, причем трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками,включенными каждая в соответству"ющие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последо-вательно между собой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3391323,кл. 321-5, 1965.2. Авторское свидетельство СССРР 575751, кл. Н 02 М 7/537, 1975.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке 2113548/07,кл. Н 02 М 7/537, 1975..%:. -Филиал ППП "Патент", г. Ужгород Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 акаре