Генератор гармонических колебаний Советский патент 1984 года по МПК H03B11/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различ ных преобразователях постоянного ток в переменный, а также в радиопередаю щих устройствах. Известны генераторы гармонических колебаний, содержащие соединенные в кольцо источник питания, дроссель и соединенные параллельно нагрузку и три ячейки, каждая из которых содержит последовательно соединенные основной тиристор, дроссель с отводом, к которому подключен одним выводом конденсатор, и обратный тиристор, а другие выводы конденсаторов объединены между собой flj. Однако в этом генераторе гармонических колебаний не предусмотрена рекуперация энергии в источник питания, что не позволяет повысить его коэффициент полезного действия (КПД) Наиболее близким к изобретению по технической сущности является генератор гармонических колебаний, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первзпо ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тири торов, и второй дроссель, вторую ячейку, выполненную из последователь но согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, вьтолненную из последователь но согласно соединенных двух обратных тиристоров, и четвертый дроссель четвертую ячейку, выполненную из пос ледовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним выводом со сред ней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно меж ду точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристо ров четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке 2 . Недостатком известного генератора гармонических колебаний является то, что в нем импульс тока .дои разряде коммутирукяцих конденсаторов не протекает через нагрузку. При этом КПЛ генератора гармонических крлебаний недостаточно высок, а на его элементах возникают перенапряжения, что снижает надежность. Недостаточно высокой является и частота генерируемых колебаний. Целью изобретения является повышение КПД и частоты генерируемых колебаний, а также повьшение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в генератор гармонических колебаний, содержащий соединенные в кольцо пёрвмй источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, и второй дроссель, вторую ячейку, вьтолненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратньпс тиристоров, и четвертый россель, четвертую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним вьтодом со средней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно между точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристоров четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, нведея второй источник питания со средней точкой, к шинам питания которого подключены другие выводы соответственно третьего и четвертого дросселей, первая и вторая первичные обмотки трансформатора выполнены со средним отводом, вторая ячейка Включена параллельно первой ячейке, четвертая ячейка включена параллельно третьей ячейке, средний отвод первой и второй первичных обмоток трансформатора.соединён с другим вьюодом соответствующего коммутирующего конденсатора, причем средняя точка первого и второго источника питания со средней точкой, а также другие выводы коммутирующих конденсаторов подключены к общей шине. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора гармонических колебаГенаратор гармонических колебаний содержит первый 1 и второй 2 источники питания со средними-точками каждый, первый 3, второй 4, третий 5 и четрветый 6 дроссели, первую 7 и вторую 8 ячейки, выполненные из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, третью 9 и четвертую 10 ячейки, выполненные из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, трансформатор 11, первую 12 и вторую 13 первичные обмотки трансформатора 11, вторичную обмотку l4 трансфор матора 11, нагрузку 15, коммутирующие 16 и 17 конденсаторы. Генератор гармонических колебаний работает следующим образом. При включении верхнего (согласно чертежа) основного тиристора первой ячейки 7 происходит колебательный заряд коммутирующего конденсатора 16 через первый дроссель 3 и правую полуобмотку первой первичной обмотки 12 трансформатора 11..Через нагрузку 15 протекает полуволна тока, имею щая форму, близкую к синусоидальной в направлении, принятом за прямое. При этом коммутирующий конденсатор заряжается до напряжения, большего , где Ё - напряжение между пганами первого источника 1 питания со средней точкой. По окончании формирования первой (положительной) полуволны напряжения на нагрузке 15 к верхнему основному тиристору первой ячейки 7 прикладывается обратное напряжение, запирающее его. В этот момент времени при вклкадении нижнего основного тиристора второй ячейки 8 происходит кол бательный заряд коммутирующего конденсатора 17 через второй дроссель , и первую полуобмотку второй первичной обмотки 13 трансформатора 11. Через нагрузку 15 протекает вторая полуволна тока в направлении, прот воположном предьщущему, и в нагрузке формируется отрицательная полуволна напряжения, а нижний основной тиристор второй ячейки В оказьгеаетс под обратным напряжением за счет колебательного заряда коммутирующего конденсатора 17 до напряжения, большего . Затем включается верхний обратньй тиристор третьей ячейки 9 и происходит колебательный разряд коммутирующего конденсатора 16, разрядный ток которого протекает через новую полуобмотку первой перв1тчной обмотки 12 трансформатора 1 1, третий дpoq-сель 5 и второй источник 2 питания со средней точкой. При этом в нагруэ-ке 15 фомируется положительная полуволна напряжения, а остаточная энергия коммутирующего конденсатора 16 поступает во второй источник 2 питания со средней точкой, напряжение которого .j. Следующая (отрицательная) Полу- волна напряжения в нагрузке 15 формируется при включении нижнего обрат ного тиристора четвертой ячейки 10 и разряде коммутирующего конденсатора 17 через левую полуобмотку второй первичной обмотки 13 трансформатора 11, четвертый дроссель 6 и второй источник 2 питания со средней точкой. Полный цикл формирования колебаний заворщается при последующем поочередном включении соответственно верхнего и нижнего основных тиристоров второй 8 и первой 7 ячеек, а также верхнего и нижнего обратных тиристоров четвертой 10 и третьей 9 ячеек. В дальнейшем циклы повторяются. Поскольку ток протекает через нагрузку и при заряде и при разряде коммутирующих конденсаторов, повышается КПД генератора гармонических колебаний. Время, предоставляемое тиристорам для восстановления их электрической прочности, увеличивается и становится более чем 3/4 периода частоты генерируемых колебаний, которая в результате может быть более высокой чем в известном, причем при меньщем числе ячеек. Повьшается также к надежность генератора гармонических колебаний, так как разряд коммутирующих конденсаторов до нуля устраняет перенапряжения на его элементах, вызванные переходными процессами.

ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, и второй дроссель, -вторую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, вьтолненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, и четвертый дроссель, четверт5то ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним выводом со средней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно между точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристоров четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД и частоты -енерируемых колебаний, а также повьппения надежности, в него введен второй источник питания со средней точкой, к (Л шинам питания которого подключены другие выводы соответственно третьего и четвертого дросселей, пефвая и вторая первичные обмотки трансформатора выполнены со средним отводом, вторая ячейка включена параллельно первой ячейке, четвертая ячейка включена параллельно, третьей ячейке, сг здний отвод первой и второй персо вичных обмоток трансфо матора соеди00 нен с другим выводом соответствующеел го коммутирукнцего конденсатора, чем средняя точка первого и второго источника питания со средней точкой, а также другие выводы коммутирующих конденсаторов подключены к общей шине.

«с,