Устройство для управления инвертором напряжения со ступенчатой формой выходного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02P13/18 

тора, а две другие дополнительные вторичные обмотки соединены последовательно и согласно и предназначены

1V19159

для подключения к управляющим входам управляемых ключей второго коммутато-. ра.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ СО СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМОЙ 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 диоды - с выходами первой и шестой ячеек, управляющий вход транзистора третьего формирователя импульсрв 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 а- , ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повьш ения надежности устройства второй и третий формирователи импульсов снабжены дополнительно первичной обмоткой, число витков которой относится к числу витков основной обмотки как 1:2, дополнительньпу 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 допол;Р нительные диоды соединен с выходами седьмой и двенадцатой ячеек, управсл ляющий вход транзистора третьего фор;о мирователя 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 предназначены для соединения с управляющими входами управляемых ключей обратной проводимости первого и третьего коммута-

1 - , ,, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования напряжения постоянного тока в переменное синусоидальное.

Известны инверторы напряжения и устройства управления ими, выполненные на мультивибраторах, управляемых задающим генератором .

Недостатком таких устройств являются большие масса и габариты трансформаторов, работающих на частоте выходного напряжения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является устройство для управления инвертором которое содержит преобразователь постоянного тока в переменный, три коммутатор, подключенные к выводам трех обмоток трансформатора преобразователя и блок управления, выполненный на задающем генераторе, управлякицем кольцевой пересчетной схемой на двенадцати ячейках, семь формирователей импульсов, управляющие входы которых связаны с выходами кольцевой пересчетной схемы, а выходы - с управляющими входами шести ключей трех коммутаторов и ключами преобразователя 2j.

Недостатком.этого устройства является низкая надежнос;ть из-за большого количества формирователей импульсов, использующихся для управления ключами коммутаторов.

Целью изобретения являемся 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, 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 двенадца1 , 1

ти 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 диоды - с выходами первой и шестой ячеек, - уп равляющий вход транзистора третьего формирователя импульсов, через диоды - с выходами третьей и четвертой ячеек, две выходкые обмотки трансформагор.) первоfp формирователя импульсов предназначены для подключения к управляюишм входам управляемых ключей преобразователя постоянного напряжения в переменное, выходные обмотки трансформаторов второго и третьего формирователя импульсов предназначены для под.ключения 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 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 3 транзистора третьего формирователя импульсов через дополнительные диоды соединен с выходами девятой и десятой ячеек, управляющий вход дополнител 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 лей импульсов предназначения для сое динения с управляющими входами управ ляемых ключей обратной проводимости первого и третьего коммутаторов, а две другие дополнительные обмотки соединены последовательно и согласно и предназначены для подключения к управляющим входам управляемьк ключей второго коммутатора. На фиг. 1 изображена электрическая схема устройства управления инве тором; на фиг. 2 - диаграммы импульсов управления и выходного напряжени инвертора. . Устройство содержит преобразователь постоянного напряжения в переме ное, выполненный на управляемых ключах 1 и 2 и трансформаторе 3, коммутаторы 4-6, состоящие из ключей прямой и обратной проводимости и подклю ченные к трем отпайкам вторичной обмотки трансформатора 3, при этом дру гие выводы коммутаторов объединены и вместес общим выводом трех выходных обмоток трансформатора 3 образую выход инвертора, задающий генератор кольцевую пересчетную схему 8 на две нздцати ячейках, управляющий вход ко торой 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 вьгеоду формирователя 9 импульсов, управляющие вх ды коммутаторов 4-6 подключены к выходам формирователей 10 и 11 импульсов. Устройство работает спекующям образом. При подключении устройства управления к источнику питания запускается задающий генератор 7 (фиг. 1), форма напряжения которого показана на фиг. 2а . Этот сигнал поступает 594 на управляющий вход пересчетной схемы 8, на выходе каждой ячейки формируются сигналы показаны на фиг. 2б- Сигналами с 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. 2о. Формирователи 10 и 11 импульсов аналогично формирователю 9 также управляются сигналами с выхода пересчетной схемы и формируют импульсы управления (фиг, 2п,р) ключами коммутаторов 4 и 6. Коммутатор 5 управляется импульсом, (фиг. 2с), которьй образуется путем суммирования импульсов управления (фиг. 2 п , р) . Ключи коммутатора, управляясь импульсами, (фиг. 2п,р,с), подключают разные уровни напряжения отводов трансформатора 3 (фиг.2о) к нагрузке и таким образом формируют выходное напряжение ступенчатой формы (фиг. 2т). 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 и длительности полупериодов будут относиться также как 1:2, а амплитуды положительной и отрицательной полярности - как 2:1. Если сложить два импульса, показанных на фиг. 2п,р , то получим импульс, показанный на фиг. 20. Кроме того, ключи прямой и обратной проводимости коммутаторов управляются, в отличие от прототипа, одними и Теми же импульсами. Это позволяет уменьщить общее число формирователей импульсов с шести до двух. Таким образом, изобретение позволяет уменьшить число функциональных элеме-нтов с шести до двух, что повышает надежность и упрощает постро- ение цепей управления инвертора.