Преобразователь постоянного напряжения в переменное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1431 А 1 2 М 7/537 50 ИОАН ОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1058018, .кл, Н 02 М 7/537, 1981.Авторское свидетельство СССРУ 1372560, кл. Н 02 М 7/537, 1986,4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано в преобразовательныхустройствах для преобразования напряжения первичного источника в переменное напряжение регулируемой величины и частоты. Цель изобретения -упрощение преобразователя. С этойцелью в преобразователь постоянногонапряжения в переменное, содержащиймостовой инвертор, каждое плечо которого, .а также силовой ключ, включенный н цепь его питания, зашунтированы обратным диодом 11 и выполнен 1в виде соединенных последовательнотранзистора 9, зашунтированного за1431023 щитной цепочкой 12 для уменьшениядинамических потерь, и тиристора 10,а также узел управления, выполненный,в виде соединенных последовательнозадающего генератора, блока формирования управляющих напряжений,один иэ выходов которого связан сблоком управления силовым ключом,а второй - со входом усилительноразвязывающего блока, у котороговыходные обмотки разделительноготрансформатора 15 связаны с управИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных устройствах для преобразования напряжения первичного источника в переменное напряжение регулируемой величины ,и частоты. Цель изобретения - упрощение уст", ройства.На фиг.1 представлена функциональ 10ная схема преобразователя постоянногонапряжения в переменное; на фиг.2принципиальная схема силового плечамостового инвертора; на фиг.З - пример выполнения усилительно развязывающего узла блока управления; нафиг.4 - пример выполнения узла управления силовым ключом; на фиг.5 - вре"менные диаграммы поясняющие принцип 70формирования управляющих напряженийтиристорами и транзисторами плеч мостового инвертора,Преобразователь содержит мостовойинвертор 1, в цепь питания попарновключен управляемый силовой ключ 2,блок управления 3, состоящий из задающего генератора 4, узел формированияуправляющих напряжений 5, узел управления силовым ключом 6 и усилительнораэвяэывающий узел 7 фиг.1). В диа 30гональ моста включена нагрузка 8.Каждое плечо мостового инвертора1 состоит (фиг.2) иэ последовательносоединенных силового транзистора 9и тиристора 10, зашунтированных обратным диодом 11. Силовой переходтранзистора в плече зашунтирован корляющимн цепями транзисторов мостового инвертора, введены узлы задержки, кажный из которых включен междувыходной обмоткой разделительноготрансформатора и управляющей цепьютиристора, причем узел задержки вы"полнен в виде согласованной линиизадержки, нагруженной на ключевойэлемент, выполненный в виде транзистора. Упрощение догтигается эасчет исключения разделительного трансформатора. 1 э.п. ф-лы, 5 ил. ректирующей цепочкой 12. Вход управления транзистора 9 через резистор 13 подключен к выходной обмотке 14 развязынающего транзистора 15 усилительно-развязывающего узла , Вход управления тиристора 10 через ограничительный резистор 16 и узел задержки .17 подключен к обмотке 14 трансформатора 15, Узел задержки 17 состоит иэ согласованной линии задержки 18, нагруженной на ключевой элемент, например транзистор 19, и согласующего резистора 20. Защитная цепочка 12 состоит из конденсатора 21, диода 22 и резистора 23.Задающий генератор 8 может быть выполнен по схеме мультивибратора,Узел формирования управляющих напряжений 5 может быть выполнен по схеме широтно-импульсного модулятора, вход и выход которого нагружен на триггера, работающие в режиме деления частоты на два.Усилительно развязывающий узел может быть выполнен по схеме двух" тактного усилителя мощности с трансформаторным выходом (фиг.З). Блок управления силовым ключом (фиг.4) может быть выполнен по схеме усилителя с оптоэлектронной развязкой.Преобразователь работает следующим образом,В данном преобразователе реализован такой алгоритм переключения тиристора и транзистора одного из плеч мостового инвертора, при кото"1520 ром первоначально подается отпирающеенапряжение на транзистор, а черезвремя 7 - на тиристор. Величина Гвыбирается иэ условия устранения"сквозных" токов в последовательно соединенных плечах мостового инвертора и обычно зависит от мощности инвертора, типа транзисторов и колеблется в пределах от одной до нескольких микросекунд, Одновременно с подачей запирающего импульса управления на транзистор и тиристор запирается и силовой ключ, включенный последовательно с мостовым инвертором, тем самым обеспечивая формированное запирание тиристоров мостового инвертора, а также ограничение величины напряжения на конденсаторе защитной цепочки на уровне 3-4 В, что существенно уменьшает величину динамических потерь на транзисторе в момент его включения, а следовательно, .повышает надежность работы преобразователя.При последующем включении силового ключа тиристор 10 успевает восстановить свои запирающие свойства, а натранзисторе 9 поддерживается напряжение, до которого зарядился конденсатор 21, защитной цепочки 12, т.е. до величины 3-4 В. Тот факт, что величина напряжения на транзисторах мостового инвертора ограничивается на уровне в несколько В, позволяет отказаться от усилительноразвязывающего блока с трансформатор" ным выходом, связанного с управляющими цепями тиристоров мостового инвертора, а использовать для цепей управления тиристорами выходное напряжение усилительно-раэвязывающего блока, связанного с управляющими цепями транзисторов мостового инвертораеНа фиг.5 приведена диаграмма 24 напряжения на выходной обмотке разделительного трансформатора 15, Задержка на величину 1 момента включения тиристора 10 осуществляется с помощью схемы задержки 17, Одна из возможных технических реализаций схемы задержки, обладающей минимальной нестабильностью времени задержки, приведена в данном техническом реве 25 ЗО 35 40 45 50 ниц. При появлении на обмотке 14управляющего напряжения с полярностью плюс на базе транзистора, минусна эмиттере, через время равноелинии задержки 18, на базе транзистора 19 появляется отпирающее напря"жение и он открывается. При этомв управляющей цепи тиристора 10 через резистора 1 Ь течет ток (диаграмма) 25 и тиристор открьвается,Изобретение позволяет существенно упростить преобразователь, ибо исключает не только ряд активных и пассивных элементов из схемы управления, но исключает и такой низконадежный, и нетехнологичный элемент как разделительный трансАорматор усилительно-раэвяэывающего блока,Формула изобретения 1. Преобразователь постоянногонапряжения в переменное, содержащиймостовой инвертор, каждое плечо которого выполнено в виде соединенныхпоследовательно силового транзистора,зашунтированного защитной цепочкойдля уменьшения динамических потерь,и тиристора, при этом каждое плечоинвертора и силовой ключ, включенныйв цепь его питания, зашунтированы об"ратными диодами, а управляющие входыкаждого плеча соединены с выходамиусилительно-раэвязывающего узла блока управления через выходные обмоткиразделительного трансформатора, причем вход усилительно-развяэывающегоузла подключен к первому выходу узлаформирования управляющих напряжений,второй выход которого через узел уп"равления силовым ключом подключен куправляющему входу последнего, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения, введены узлы задержки, каждый из которых включенмежду выходной обмоткой разделительного трансформатора и входом управления тиристором,2, Преобразователь по п.1, о т "л и ч а ю щ и й с я тем, что узелзадержки выполнен в виде согласованной линии задержки, нагруженной натранзисторный ключевой элемент.1431023 Составитель И,НикитинТехред Л.Сердюкова Редактор Н.Горва орректор Н,Король Заказ 5348/54 Подписиного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5 е Производственно-полиграфическое предп не Тираж 666 ВИИИПИ Государстве по делам изобре 3035, Иосква, Ж, Ужгород, ул. Проектная, 4