Устройство для формирования синхронизирующих импульсов самовозбуждающегося инвертора Советский патент 1984 года по МПК H02M1/08 

1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь зовано в системах управления преобразователями првьшенной частоть с .самовозбуждающимся инвертором, применяющихся, например, для индукцион ного нагрева. Известно устройство для формиров ния синхронизирующих импульсов, содержащее транзистор, базовая цепь которого подключена к вторичной обмотке синхронизирующего трансформа тора, а коллектор через резистор к источнику питания постоянного тока nj. Недостатком устройства является зависимость положения переднего фро та импульса и его ширины от величины синхронизирующего напряжения. Известно также устройство, в котором в качестве элемента, фиксирую щего переход, синхронизирующего напр жения через ноль, используются опер ционные усилители С23. В известном устройстве положение импульса фиксировано. Кроме того, в устройстве используются формирователи длительности импульса, что усложняет систему управления. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для формирования синхронизирующих импульсов, содержащее .синхронизирующий трансформатор,- два транзисторных ключа, два базовых диода, эмиттерный диод, два базовых резистора, резистор смещения, коллекторный резистор и источник питанйя постоянного тока, причем первич ная обмотка трансформатора предназн чена для подключения к источнику ;синхронизирующего напряжения, средняя точка вторичной обмотки подключена через эмиттерный диод к эмитте рам транзисторных ключей, коллектор которых через коллекторный резистор присоединены к источнику питания, резистор смещения подключен между эмиттерами и источником питания,, ба зовые дно,ды включены между базами и средней точкой вторичной-обмотки, а ее начало и конец через базовые резисторы связаны с базами транзистор ных ключей-Г 31. Недостатком устройства является невысокая точность синхронизации, вследствие зависимости длительности 37 . 2 выходных импульсов от амплитуды синхронизирующего напряжения. Эта зависимость объясняется тем, что при изменении выходного напряжения инвертора преобразователя частоты изменяется и величина синхронизирующего напряжения,.которое через разделительный трансформатор поступает в устройство сш-псронизации. При работе преобразователя частоты, питающего индукционную установку, величина выходного напряжения может меняться от близкого к нулю до номинального, в таких же пределах изменяется и напряжение синхронизации. В связи с этим длительность выходного импульса устройства синхронизации уменьшается при увеличении выходного напряжения инвертора и увеличивается при его у1 1еньшении. Условием нормального режима работы с амовозбу вдающегося последовательно-параллельного инвертора является синхронное включение силовых тиристоров в момент перехода напряжения на колебательном контуре через нулевое значение., ЕГсли длительность выходного импульса синхронизирующего устройстза изменяется в процессе работы, то система управления инвертором, которая ведется передним или задним фронтом, импульса синхронизирующего устройства, формирует импульс управ-. леиия силовыми тиристорами не синхрон:йзированнь Й с моментом перехода напряжения на колебательном нагрузочном контуре через нуль, что сужа.ет диапазон устойчивой работы инвертора, затрудняет процесс запуска, приводит к увеличению перенапряжений на элементах силовой схемы. Цель изобретения - повышение точности синхронизации устройства путем стабилизации длительности выходных импульсов, Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя выпрямителями, двумя дополни::ельными рез.исторами и двумя конденсаторами. а синхронизирующий трансформатор снабжен двумя дополнительным вторичHb.vMM обмотками, причем входы выпрямителей по,цключены к дополнительным обMOTiraM, а их выходы - к соединенным попарно параллельно конд внсаторам и дополнительным резисторам, которые включены между базовыми резисторами

31

и началом и концом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройств формирования синхронизирующих импуль сов самовозбуждающегося инвертора.

Устройство содержит ранзисторные ключи 1 н 2, состоящие из попарно соединенных транзисторов, коллекторы которых объединены и через коллектор ный резистор 3 подключены к отрицательному полюсу источника 4 питания, эмиттеры черег резистор смещения 5 также подключены к отрицательному полюсу источника питания. Базы через базовые резисторы 6 и 7 и дополнительные резисторы 8 и 9 соединены с началом и концом вторичной обмотки 10 синхронизирующего трансформатора 11, а через базовые диоды 12 и 13 со средней точкой той же обмотки трансформатора, которая через эмиттерный диод 14 соединена с общей точкой эмиттеров ключевых элементов.

Две дополнительные вторичные об- , мотки 15 и 16 трансформатора подключены к выпрямительным мостам 17 и 18 выходы которых подключены к конденсаторам 19 и 20 и дополнительным резисторам, соответственно параллельно соединенным. Выходом устройства является вывод со средней точки синхронизирующего трансформатора и вывод с общей точки коллекторов ключевых элементов.

Устройство работает следующим образом.

В течение большей части каждого полупериода питающего напряжений

374

открыт один из двух ключей 1 или 2, причем ток в цепи базы ключевого элемента обусловливается наличием напряжения на вторичной обмотке 10 трансформатора 11. Выходное напряжение схемы при этом равно нулю. Вблизи нулевого, значения напряжения на вторичной обмотке 10 трансформатора . 11 происходит закрытие обоих ключей под действием напряжения смещения, которое поступает с диода 1.4 и резисторов 8 и 9 соответственно. При этом на выходе устройства форьмруется импульс. При увеличении выходного напряжения инвертора величина синхронизирующего напряжения также увеличивается, одновременно с этим растет значение выпрямленного напряжения на резисторах 8 и 9, питание которых осуществляется через выпрямительные мосты и сглаживающие конденсаторы 19 и 20 от дополнительных обмоток 15 и 16 трансформатора 11. Таким образом, величина напряжения смещения, поступающего на базы ключевых элементов, изменяется пропорционально изменению напряжения питания устройства. Наличие такой связи позволяет стабилизировать длительность выходного импульса устройства в широком иапазоне изменения выходного напряжения инвертора.

Применение предлагаемого устройства для синхронизации позволяет рас- ширить диапазон устойчивой работы преобразователя при регулировании выходного напряжения, обеспечить наежный запуск преобразователя при изменяющейся нагрузке.

if -E V72 A - зшсд 7l3

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИНХРОНИЗИРУКМЦИХ ИМПУЛЬСОВ САМОВОЗБУЖДАЮЩЕГОСЯ ИНВЕРТОРА, содержащее синхронизируюшзий трансформатор, два транзисторных ключа, два базовых диода, эмиттерный диод, два базовых резистора, резистор смещения, коллекторный резистор и источник питания постоянного тока, причем первичная обмотка трансформатора предназначена для подключения к источнику синхронизирующего напряжения, средняя точка вторичной обмотки подключена через эмиттерный диод к эмиттерам транзисторных ключей, коллекторы которых через коллекторный резистор присоединены к источнику питания, резистор смещения подключен между эмиттерами и источником питания, базовые диоды включены между базами и средней точкой вторичной обмотки, а ее начало и конец через базовые резисторы связаны с базами транзисторных ключей, отличающеес я тем, что с целью повышения точности синхронизации путем стабилизас S ции длительности выходных импульсов, оно снабжено двумя выпрямителями, (Л двумя дополнительными резисторами и двумя конденсаторами, а синхронизирующий трансформатор снабжен двумя дополнительными вторичными обмотками, причем входы выпрямителей подключены к дополнительным обмоткам, а их выходы - к соединенным попарно парал-, лельно конденсаторам и дополнительным резисторам которые включены между базовыми резисторами и началом и концом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора.

15

w

19

17

I/

Mr

%

i

11

CZh

IS

IB