Резервированный инвертор

О П И С А Н И Е782079ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо делам нзобретений и открытий(71) Заявитель Харьковский ордена Ленина политехнический институт им, В. И. Ленина(54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к электротехнике, а более конкректно к самовозбуждающимся инверторам напряжения постоянного тока одного уровня в напряжение переменного тока другого уровня, и может быть использовано для питания нагрузок переменного тока.Известны резервированные инверторы для питания нагрузок по переменному току, содержащие выходные трансформаторы и преобразовательные ячейки, которые работают поочередно 1 и 2 .1 ООднако такие инверторы имеют пониженный КПД, неизбежный разброс рабочей частоты и пониженную надежность в виду наличия одного резистора.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь напряжения, содержащий п преобразовательных каналов и Ю выходных трансформаторов с цепями объединения, каждая преобразовательная ячейка которого состоит из силовых транзисторов, одни электро ды которых подключены к одному полюсу исто;ника питания, а другие электроды которых через первичные обмотки силового трансформатора соединены с другим полюсом источника питания через предохранитель. Выходные трансформаторы подключены через две пары разделительных диодов к выводам первичных обмоток силовых трансфОрматоровГ 33Недостатки этого преобразователя напряжения заключаются в том, что высокая надежность его работы обеспечивается при использовании в преобразовательных ячейках усилителей мощности, а при автогенераторных ячейках предохранитель не выполняет своих функций и преобразователь вьходит из строя (срывается автогенерация). Кроме того, отсутствует синхронизация отдельных преобразовательных ячеек, питаемых от различных задающих генераторов.Цель изобретения - повышение надежности КПД инвертора напряжения.Указанная цель достигается тем, что резервированный инвертор содержит М преобразовательных ячеек и М выходных трансформаторов, средние точки первичных обмоток которых связаны со средними точками вторичных обмоток силовых трансформаторов указанных ячеек, первичные обмотки которых имеют средние точки и подклюцены к одному выводу источника питания, а концы соединены с другим выводом источника питания через транзисторы, в базовую цепь каждого из которых включена соответствующая вторичная полуобмотка коммутирующего трансформатора, причем средняя точка вторичной обмотки через резистор соединена с силовыми электродами указанных транзисторов, а также управляемые ключи, резисторы и разделительные диоды, Одноименные концы вторичных обмоток силовых трансформаторов соединены между собой через попарно последовательно соединенные управляемые ключи, каждая общая точка последних подключена к соответствующему концу первичной обмотки М-ого выходного трансформатора через другой управляемый ключ, причем схемы управления ключей подсоединены к отводам обмотки того из трансформаторов, с концами которого они соединены непосредственно, а средние точки вторичных обмоток силовых трансформаторов ячеек и средние точки первичных обмоток выходных трансформаторов соединены между собой непосредственно.Резервированный инвертор имеет также общие точки попарно последовательно соединенных ключей, которые через одни разделительные диоды связаны с точкой соединения первых электродов других диодов, вторые электроды последних соединены с одноименными концами первичных обмоток коммутирующих трансформаторов, средние точки которых через резисторы подключены к соединенным между собой непосредственно средним точками указанных обмоток силовых и выходных трансформаторов.На чертеже схематически изображен резервированный инвертор.Резервированный инвертор содержит М выходных трансформаторов и М преобразовательных ячеек. Для простоты пояснения работы устройства количество выходных трансформаторов и преобразовательных ячеек выбирают равным двум. Практически количество преобразовательных ячеек определяется величиной требуемой надежности, а выходных трансформаторов - числом нагрузок по переменному току и может бьг не ограничено. Резервированный инвертор содержит выходные трансформаторы 1 и 2, Первичные полуобмотки 3 и 4 выходного трансформа тора 1 подключены к управляемым ключам 5 и 6 соответственно, а первичные обмотки 7 и 8 выходного трансформатора 2 подключены к управляемым ключам 9 и 10, Последовательно с управляемыми ключами 5, 6, 9 и 1 О подсоединены управляемые ключи 1 в 14 соответственно, Управление ключами 5 и 6 осуществляется схемой 15 управления, на входы которой напряжение подается с отводов 16 и 17 выходного трансформатора 1, управление ключами 9 и 10 осуществля 5 о 15 то и зо 3 4 О 45 ется от схемы 18 управления, на входы которой напряжение подается с отводов 19 и .20 выходного трансформатора 2. Схема 21 управления подключена к выводам 22 и 23 силового трансформатора 24 преобразовательной ячейки и управляет работой управляемых ключей 11 и 12, а схема 25 управления подсоединена к выводам 26 и 27 силового трансформатора 28 преобразовательной ячейки и управляет работой управляемых ключей 13 и 14.Управляемые ключи 11 и 12 подсоединены к выводам вторичных обмоток 29 и 30 силового трансформатора 24, а 13 и 14 - к выводам вторичных обмоток 31 и 32 силового трансформатора 28. Первичные обмотки 33, 34, 35 и 36 указанных силовых трансформаторов 24 и 28 подключены соответственно к транзисторам 37, 38, 39 и 40. Эмиттеры указанных транзисторов подключены к резисторам 41 и 42 и к одному из выводов источника 43 питания. К другому выводу источника 43 питания подключены средние точки первичных обмоток ЗЗ, 34 и 35, 36 силовых трансформаторов 24 и 28. Управление транзисторами 37 и 38 происхо-. дит с помощью обмоток 44 и 45 коммутирующего трансформатора 46, а транзисторами 39 и 40 - с помощью обмоток 47 и 48 коммутирующего трансформатора 49. Первичные обмотки 50, 51, 52 и 53 указанных коммутирующих трансформаторов соединены соответственно с одними электрода ми разделительных диодов 54, 55, 56 и 57 . Другие электроды разделительных диодов 55 и 57 соединены с одним электродом разделительного диода 58, а другие электроды разделительных диодов 54 и 56 - с одним электродом разделительного диода 59. Разделительные диоды 58 и 59 другими электтродами соединены с общими точками управляемых ключей 5, 11, 9, 13 и 6, 12, 10, 14 соответственно. Средние точки первичных обмоток коммутирующих трансформаторов 46 и 49 через резисторы 60 и 61 соединены с общей точкой силовых и выходных трансформаторов. Обмотки 62 и 63 выходных трансформаторов 1 и 2 подключены к нагрузкам 64 и 65, Выходы преобразовательных ячеек соединены параллельно. Резервированный инвертор работает следующим образом.Преобразовательные ячейки, выполненные по дифференциальной схеме с силовыми 24 и 28 и коммутирующими 46 и 49 трансформаторами на транзисторах 37 - 40, вырабатывают переменное напряжение прямоугольной формы, которое с вторичных обмоток 29, 30, 31 и 32 силовых трансформаторов 24 и 28 через управляемые ключи 5, 6, 11, 12 и 9, 10, 13, 14 прикладывается к первичным обмоткам 3, 4 и 7, 8 выходных трансформаторов 1 и 2, а через управляемыс ключи 11, 12 и 13, 14 и разделит.льнь е диоды 54 - .59 - к первичным обмоткам 50,51 и 52, 53 коммутирующих трансформаторов 46 и 49. Управление вышеуказанными ключами осуществляется посредством схем управления 15, 18 и 21 и 25 от отводов 16, 17, 19, 20 и 22, 23, 26, 27 обмоток 3, 4, 7, 8 и 29, 30, 31, 32, выходных 1 и 2 и силовых 24 и 28 трансформаторов таким образом, что в один полупериод проводят управляемые ключи 5, 11 и 9, 13; а в другой - 6, 12 и 10, 14. Инвертор отличается повышенной надежностью, которая достигается тем, что выход из строя любого элемента схемы не приводит к выходу из строя инвертора. Например при выходе из строя (короткое замыкание) силового трансформатора 24 управляемые ключи 11 и 12 отключают его, чем осуществляется автоматическое устранение влияние на раббту инвертора вышедшего из строя элемента. Влияние короткого замыкания в коммутирующих трансформаторах 46 и 49 практически не сказывается на работе инвертора, Это достигается соответствующим выбором величины резисторов 60 и 61. 10 Формула изобретения 1, Резервированный инвертор, содержагций М преобразовательных ячеек и М выходных трансформаторов, средние точки39 первичных обмоток которых связаны со средними точками вторичных обмоток силовых трансформаторов указанных ячеек, первичные обмотки которых имеют средние точки и подключены к одному выводу источника питания. а концы соединены с другим выводом источника питания через транзисторы, в базовую цепь каждого из которых включена соответствующая вторичная полуобмотка коммутирующего, рансфорх атра.причем средняя точка г,горичпой обмоткичерез резистор соединна с силовыми электродами указанных тра зисоров, а такжеуправляемые ключи, резисторы и разделительные диоды, отличающийся тем, что, сцелью повышения надежности и КПД одноименные концы вторичных обмоток силовыхтрансформаторов соединены между собоичерез попарно последовательно соединенныуправляемые ключи, каждая общая точкапоследних подключена к соответствуюппму концу первичной обмотки М-го выходного трансформатора через другой управляемый ключ, причем схемы управлепиключей подсоединены к отводам обмоткитого из трансформаторов, с концами котрого оси соединенынепосредственно, а сред.ние точки вторичных обмоток силовых трап.сформаторов ячеек и средние точки первич.ных обмоток выходных трансформаторов соединены между собой непосредственно.2, Инвертор по и. 1, отличающийся тем,что общие точки попарно последовательносоединенных ключей, которые через одниразделительные диоды связаны с точкойсоединения первых электродов других диодов, вторые электроды последних соединеныс одноименными концами первичных обмоток коммутирующих трансформаторов, средние точки которых через резисторы подключены к соединенным между собой непосредственно средним точкам указанных обмоток силовых и выходных трансформаторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР483751, кл, Н 02 М 7/537, 1976.2. Авторское свидетельство СССР450291, кл, Н 02 М 7/537, 1975.3. Авторское свидетельство СССР позаявке2547576, кл, Н 02 М 7/537, 1977.ь Г. Бейд1 уфрич д. 4/5Проектная,СоставителТехред К. БТираж 783ВНИИПИ Государственнпо делам изобрете113035, Москва, Ж - 35,илиал ППП Патент, г. У Редактор Г. КацалапЗаказ 8162/69 Корректор М. ВигулаПодписноеСССРтий го ком итет ий и откр аушская нжгород, ул.