Последовательный инвертор

(22) Заявлено 24,07,79 (2 ) 2800676/24-07 (51 ) М. Кл;Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Н 02 М 7/515 с присоединением заявки Лх Гооударствеииый конитет СССР(23) Приоритет до дедам изобретений и открытийОпубликовано 30.07.81. Бюллетень М 28 Дата опубликования описания 30.07,81 ИЗ) УДК 621,314..(Уральский ордена Трудового Красного 3 аменв,"политехнический институт им, С, М. Кирова(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВГРТОР Устройство относится к преобразова-тельной технике и может быть исповьзовано при создании стабилизированных источников высокочастотной энергии,Известны инверторы, в которых для5 ограничения напряжения на нагрузке использованы возвратные цепи )11 и 21.Наиболее близким к предпагаемому является инвертор, в котором напряжение дополнительной обмотки выходного транс- то форматора сравнивается с напряжением источника питания. При превышении напря жения на дополнительной обмотке опор- ного напряжения источника питания веитили в возвратной цепи включаются, обес-т 5 печивая протекание .тока в этой цепи. Изменяя коэффициент трансформации можно получить желаемый уровень ограничения напряжения на нагрузке (3)нВ данном инверторе опорное напряже- зр ние остается практически неизменным по . величине во всех режимах инвертора. Поэтому при пуске инвертора ипи другом переходном режиме, когда не выполняется 2условие ОА 07 0 = СОНЬ (где "АО- на пряжение на дополнительной обмотке; Оонапряжение опорное), возвратная цепь не шунт.ирует нагрузку. Указанный недостаток снижает надежность пуска и не позволяет получить хорошие динамические характеристики инвертора. Так, эквивалентная"схема замещениямагнитострикционного преобразователя,используемого в качестве нагрузки инвер.тора, содержит два резонансных контурамеханический н электрический. В динамическом режиме работы (пуск, изменениетехнологической нагрузки на магнитостриктор, уход частоты) наступление механического резонанса всегда остается во времени от эюктрического вызывая резкоевозрастание эквивалентного сопротивтаениянагрузки, которая в этом случае носитиндуктивный характер. Если не принятьдополнительных мер дпя стабилизации инвертора, такие режимы часто вызываютсрыв инвертирования,трансформатора выполнена в вице двухпопуобмоток 12 и 13, Трансформатор имеет три вторичные обмотки: основную 14 и йве дополнительных 15 и 16, К обмотке 14 подключена нагрузка 17. В цепи постоянного тока инвертора включен сглаживающий йроссепь 18.Возвратная цепь инвертора выполнена на конденсаторе 1.9 и обмотке 15, которая подключена параллельно конденсатору 19 через анод 20. Параллельная цепь иэ конценсатора 19 и обмотки 18 подключена одним концом к отрицательному входному выводу, а другим концом через допоп 15 нитепьный вентиль (тиристор 21) и йроссень 22 связана с положительным вхоаным выводом.Управляющая цепь тиристора 21 черездопоцнитепьный диоц 23 и пороговый элемент 24 (например стабипитрон ипи динистор) дощспючена к делителю, образованному резисторами 28 и 26, 0 епитепьподключен к обмотке 16.Тиристорный попумост работает как25умножитепь частоты. Поочередное включение тиристоров 1-3-2выеывает колебатепьиый перезаряд коммутирующегоконденсатора.ВПри этом в обмотке 143 О ран 4 црмируется напряжение удвоеннойчастоты,Работа ипвертора дпя случая, когда вкачестве вентиля 21 использован диод,прэйсходйт следующим Образом.Пуск. В момент пуска инвертора конденсатор 19 не заряжен, поэтому цепь,образованнан обмоткой 18, диодом 20 иэтим конденсатором, попностью шунтирует нагрузку 17. По мере заряда конаен 40 сатора 19 эффект шунтирования ослабляется, и в установившемся режиме, если собпюдаетсн условие У. Ф ХИОА, ток вэтой цепи подностью прекращается. Здесьи дапее Х - сопротивление нагрузки;45 Хщ - номинальное сопротивление нагрузки.Еспи за время пуска сопротивление нагрузки значительно возрастает ЯН ЯЕОД,то к вентнщо 21 нрикпадывается положитепьное напряжение, равноеЪ 19 с о где Ойд - напряжение на вентиле 21;). - напряжение на попуобмотках 12Ю Й и 13, соответственно;0- напряжение на конденсаторе 19;О Ц - напряжение на разделительныхконденсаторах 9 и 10, соответственно. 3 88 Ы 98 4Бель изобретения - повышение надежности пуска и улучшение динамическиххарактеристик инвертора.Поставленная цепь достигается тем,что инвертор, содержащий тиристорныйпопумост, связанный через коммутирующий контур с двумя.поспейоватедьно соединенными разделительными конденсаторами, выходной трансформатор, допопнитепьная вторичная обмотка которого одним 10концом соединена с отрицательным, а др-,гим концом связана через диод с положительными входными выводами, снабжендополнительным вентилем и конденсатором,включенным между отрицательным входным выводом .и катодом диода, связан-ным с положительным входным выводомчерез укаэанный дополнительный вентиль,а первичная обмотка выходного трансформатора включена в цепь разделительныхконденсаторов.Дпя уменьшения габаритов и весавьпсоаного трансформатора, его допопнитепьная обмотка включена согласно с первичной обмоткой.С цепью улучшения формы кривой вы- .ходного тока в нагрузке последовательнос допопнитепьным вентилем включен цроссель.Кроме того,с цепью ограничениявьпсодного напряжения до заданного уровня и обеспечения воэможности его ппавного регулирования, :- выходной трансформатор снабжен второй цопопнитепьнойобмоткой, а в качестве допопнитеньноговентиля использован тиристор, управляющий электрод которого через пороговыйэлемент подключен к первому концу второй дополнительной обмотки, второй конец которой через резистор и дополнительный диоа, включенный в обратном направлении, соединен с катодом указанного дополнительного тиристора, причем межйупервым концом второй допопнитепьной обмотки и катодом дополнительного диодавключен второй резистор,1На чертеже представлена принципиапьная электрическая схема стабилизированного последовательного инвертора.Инвертор содержит тиристорный попумост, выполненный на прямых 1 и 2 нобратных 3 и 4 тиристорах. Коммутирующие дроссепи 5, 6. и 7 в схеме разнессены а, коммутирующий конденсатор О 55включен в диагональ попумоста. Последовательно с раздепитепьными конденсаторами 9 и 10 включен вьйсоцной трансформатор 11. Первичная обмотка этого7ВВ 1 дом допоннительного диода вкаочен второй резистор,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетеньство СССР В 838698, кл. Н 02 М 7/818, 1973, 6 йй 82. Авторское свидетеньство СССРЖ 610266, кн. Н 02 М 7/818, 1976.3. Тиристоры. Технический справочник.Перевод с анги. Под ред. В.А, Лабунцоваи др.,йзд. 2-е, допМ., "Энергия, 1971,с. 294, рис. 11-20,б.Составитель И. Жеребинар Е, Папи Текред Т.Маточка Корректор Л,тная, 4 пиа 6/84 . ираж 730 . Подпис ВНИИПИ Государственного комите по девам изобретений и откры 113038, Москва, Ж, Рауаская Фи н ППП Патент, г, Ужгород, ун