Устройство для управления инвертором напряжения со ступенчатой формой выходного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Н 9) (11) 3(59 Н 02 Р 13 18 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ"Энергия", 1972, с. 33.28 а 1 егз С НАЕВ роюег 01-АС1 пчегог дйЬ ЯдпцзоЫа 1 ацСри Е 1 е 1гопгс ЕпЕепеегхпя, 1961, Бер.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ СО СТУПЕНЧАТОЙФОРМОЙ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее преобразователь постоянного напряжения в переменное, выполненный на двух управляемых ключах и трансформаторе, к выводам трех .вторичных обмоток которого подключены коммутаторы, каждый из которых выполнен на двух встречно и параллельно соединенных управляемых ключах прямой и обратной проводимости, задающий генератор, выход которого подключен к кольцевой пересчетной схеме на двенадцати ячейках, формирователи импульсов, каждый из которых выполнен на транзисторе и трансформаторе, причем управляющий вход транзистора первого формирователя импульсов соединен через диоды с выходами первой, третьей, четвертой, шестой, восьмой и одиннадцатой ячеек, управляющий вход транзистора второго формирователя импульсов через диодыс выходами первой и шестой ячеек, управляющий вход транзистора третьего формирователя импульсов через диоды - с выходами третьей и четвертой ячеек, две выходные обмот ки трансформатора первого формирователя импульсов предназначены для подключения к управляющим входам управляемых ключей преобразователя постоянного напряжения в переменное, выходные обмотки трансформаторов второго и третьего формирователя импульсов предназначены для подключения К управляющим входам управляемых ключей прямой проводимости первого и третьего коммутатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства второй и третий формирователи импульсов снабжены дополнительно первичной обмоткой, число витков которой относится к числу витков основной обмотки как 1:2, дополнительным транзистором, дополнительными диодами и тремя дополнительными вторичными обмотками, причем дополнительные первичные обмотки второго и третьего формирователей импульсов соединены с дополнительными транзисторами, управляющий вход транзистора второго формирователя импульсов через дополнительные диоды соединен с выходами седьмой и двенадцатой ячеек, управляющий вход транзистора третьего формирователя импульсов через дополнительные диоды соединен с выходами девятой и десятой ячеек, управляющий вход дополнительного транзистора каждого формирователя импульсов через дополнительные диоды соединен с выходами .ячеек, не соединенных с основным .транзистором, первые дополнительные вторичные обмотки второго и третьего формирователей импульсов предназначе- ны для соединения с управляющими цходами управляемых ключей обратной проводимости первого и третьего коммут1119159 тора, а две другие дополнительныевторичные обмотки соединены последова.тельно и согласно и предназначены 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования напряжения посто" янного тока в переменное синусоидаль 5 ное,Известны инверторы напряжения и устройства управления ими, выполненные на мультивибраторах управляемых задающим генератором 11.1 ОНедостатком таких устройств являются большие масса и габариты тран" сформаторов, работающих на частоте выходного напряжения. Наиболее близкой к изобретению , 15 по технической сущности является устройство для управления инвертором, которое содержит преобразователь постоянного тока в переменный, три коммутаторФ, подключенные к выводам 29 трех обмоток трансформатора преобразователя и блок управления, выполнен- ный на задающем генераторе, управляющем кольцевой пересчетной схемой на двенадцати ячейках, семь формирова телей импульсов, управляющие входы которых связаны с выходами кольцевой нересчетной схемы, а выходы - с управляющими входами шести ключей трех коммутаторов и ключами преобразова- ЗО теле 2.Недостатком этого устройства яв.ляется низкая надежность из-за большого количества формирователей импульсов, использующихся для управле- З 5 ния ключами коммутаторов.Целью изобретения язляевся упрощение и повышение надежности устройства путем уменьшения общего количества формирователей импульсов.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления инвертором напряжения со ступенчатой формой выходного напряжения, содержащем преобразователь постоянного напряжения в переменное, выполнен" ный на двух управляемых ключах и тран. сформаторе, к выводам трех вторичных для подключения к управляющим входам управляемых ключей второго коммутато-.ра. обмоток которого подключены коммутаторы, каждый из которых выполнен на двух встречно и параллельно соединенных управляемых ключах прямой и обратной проводимости, задающий генератор, выход которого подключен к коль" цевой пересчетной схеме на двенадцати ячейках, формирователи импульсов,каждый из которых выполнен иа транзисторе и трансформаторе, причем управляющий вход транзистора первого формирователя импульсов соединен через диоды с выходами первой, третьей, четвертой; шестой, восьмой и одиннад- цатой ячеек, управляющий вход транзистора второго формирователя импульсов через диоды - с выходами первой и шестой ячеек, . управляющий вход транзистора третьего формирователя импульсов. через диоды - с выходами третьей и четвертой ячеек, две выходные обмотки трансформатор первого формирователя импульсов предназначены для подключения к управляющим входам управляемьпс ключей преобразователя постоянного напряжения в переменное, выходные обмотки трансформаторов второго и третьего формирователя импульсов предназначены для подключения к управляющим входам управляемых ключей прямой проводимости первого и третьего коммутатора, второй и третий формирователи импульсов снабжены дополнительной первичной обмоткой, число витков которой относится к числу витков основной обмотки как 1:2, дополнительным транзисто. ром, дополнительными диодами и тремя дополнительными вторичными обмотками, причем дополнительные первичные обмотки второго и третьего формирова" телей импульсов соединены с дополнительными транзисторами, управляющий вход транзистора второго формирователя импульсов через дополнительные диоды соединен с выходами седьмой и двенадцатой ячеек, управляющий вход11193транзистора третьего формирователяимпульсов через дополнительные диоды соединен с выходами девятой и десятой ячеек, управляющий вход дополнитель ного транзистора каждого формировате ля импульсов через дополнительные диоды соединен с выходами ячеек, не соединенных с основным транзистором, первые дополнительные вторичные обмотки второго и третьего формировате О лей импульсов предназначения для соединения с управляющими входами управляемых ключей обратной проводимости первого и третьего коммутаторов, а две другие дополнительные обмотки соединены последовательно и согласно и предназначены для подключения к управляющим входам управляемых ключей второго коммутатора.На йиг. 1 изображена электрическая схема устройства управления инвер. тором; на фиг. 2 - диаграммы импульсов управления и выходного напряжения инвертора.Устройство содержит преобразователь постоянного напряжения в перемен. ное, выполненный на управляемых ключах 1 и 2 и трансформаторе 3, коммутаторы 4-6, состоящие из ключей прямой и обратной проводимости и подклю- Зо ченные к трем отпайкам вторичной обмотки трансформатора 3, при этом другие выводы коммутаторов объединены и вместес общим выводом трех выходных обмоток трансформатора 3 образуют, выход инвертора, задающий генератор 7 5 кольцевую пересчетную схему 8 на двенадцати ячейках, управляющий вход которой подключен .к выходу задающего генератора 7, формирователи 9-11 импульсов, управляющие входы которых подключены к выходу пересчетной схемы, управляющие входы ключей 1 и 2 при этом подключены к выходу формирователя 9 импульсов, управляющие вхо"45 ды коммутаторов 4"6 подключены к выходам формирователей 10 и 11 импульсов.Устройство работает следующим образом.При подключении устройства управ 50 ления к источнику питания запускается задающий генератор 7 (фиг. 1), форма напряжения которого показана на фиг. 2 р . Этот сигнал поступает 159 4на управляющий вход пересчетной схемы 8, на выходе каждой ячейки формируются сигналыпоказаны на Фиг. 2 с. Сигналами с выходов первой, третьей, четвертой, шестой, восьмой и одиннадцатой ячеек управляется формирователь 9 импульсов и на выходной обмотке формируется напряжение (фиг. 2,о), которое используется для управления ключами 1 и 2 преобразователя. На вторичных обмотках трансформатора 3 формируется напряжение так же, как показано на фиг, 2 о . Формирователи 10 и 11 импульсов аналогично формирователю 9 также управляются сигналами с выхода пересчетной схемы и форми- руют импульсы управления (фиг, 2 р,) ключами коммутаторов 4 и 6. Коммутатор 5 управляется импульсом, (фиг.2 С ), который образуется путем суммирования импульсов управления (фиг. 2 и р Р ). Ключи коммутатора, управляясь импульсами, (фиг, 2 п,р,с), подключают разные уровни напряжения отводов трансформатора 3 (фиг,2 о ) к нагрузке и таким образом формируют выходное напряжение ступенчатой формы (фиг. 2 Т ). Как видно, для управления ключами коммутаторов 4 и 6 используются только два формирователя импульсов, а для управления ключами коммутатора 5 используется сумма импульсов управления ключами коммутаторов 4 и 6. Если выполнить трансформаторы формирователей 10 и 11 импульсов с соотношением чисел витков как 1:2, то идлительности полупериодов будут относиться также как 1:2, а амплитуды положительной и отрицательной полярности - как 2; 1. Если сложить дваимпульса, показанных на фиг. 2 Г 1, р, то получим импульс, показанный наАиг. 2 О . Кроме того, ключи прямой,и обратной проводимости коммутаторов управляются, в отличие от прототипа, одними и теми же импульсами. Это позволяет уменьшить общее число йормирователей импульсов с шести до двух.Таким образом, изобретение позволяет уменьшить число функциональных элементов с шести до двух, что повышает надежность и упрощает постро ение цепей управления инвертора.1119159 г У Л Составитель А. ПридаткРедактор С. Тимохина Техред А,Кикемезей орректор В,Бут нов ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проект Заказ 7470/43 Тираж 666 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035,Москва, Ж, Раушская наб., д