Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1986 года по МПК H02M7/48 

Изобретеиие относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям элекгрической энергии, применяем в установках бесперебойного питания. Цель изобретения - упрощение преоб)азовате.1Я и повышение его надежности. На чертеже представлена схема Г)еобразователя с дву.мя инверторами. Преобразователь содержит блок 1 управления, инверторы 2 и 3, два магнитопровода 4 и 5, на которых намотаны первичные обмотки, состоящие соответственно из четырех полуобмоток 6-8 и 10-13, вторичная обмотка 14, ()хватываюп1.ая одновременно оба ма1Т1итопровода и подключенная к нриеминкам 15 электрической энергии, две дополнительные обмотки 16 и 17, расноложенные соответственно на магпитопроиодах 4 и 5 и соединенные между собой встречно-пос;1едовате.ПзНо через ключевой элемент 18, два ключа 19 и 20 переменного тока и источник 21 постоянного тока. Каждый инвертор 2(3) содержит четыре управляемых ключа 22 25 (26-29), два из которых (ключи 22 и 23 или 26 и 27) составляют аподную группу ключей соответствующего инвертора, а ключи 24 и 25 (28 и 29) - катодную группу. Ключи 19 (20) выполнены в виде паралле.1ьно включенных управляемого ключа 30 (31) постоянного тока и двух цепочек, состоящих каждая из трех согласнопоследовательно соединенных диодов 32-34 и 35 37 (38-40 и 41--43). Одни разноименные концы первой пары обмоток 6 и 7 инвертора 2 через ключи 22 и 23 соединены с ноложительной 1ниной источника 21 питания, а другие разноименные концы этих же обмоток 6 и 7 подключены к катодам ередних диодов 33 и 36 еоответствующих цепочек ключа 19. Одни разноименные концы второй цары обмоток 8 и 9 инвертора 2 через ключи 24 и 25 соединены с отрицательной тиной источника 21 нитания, а другие разноименные концы обмоток 8 и 9 нодключены к анодам ередних диодов 33 и 36 соответствующих диодных пеночек ключа 19. (.)1 соеднне |пй С()ответст1 у1ощих э.чементов (ключе 26- 29, обмоток IO 13, диодов 39 и 42) инвертора 3 и быстродейетвующего к:ноча 20 аналогичны. Выходы блока 1 управления, включающего в себя блок формирования управляющих импульсов аварийного режима, связапы с цепями управления соответствующих ключевь1х э.;|ем(мп()в преобразователя. Обмотки () 13 имеют одинаковое число витков. Дополни 1чмып 1е обмотки 16 и 17 также имеют одпнаконое число витков. В.чок 1 управления В1 1рабатывает импульс управления инверторами 2 и 3, а также сигналы на замыкание и;1и размыкание ключей 18, 30 и 31. Вентильн1)1е блоки инверторов 12 снабжены датчиками состояния HHBCIITOPOB (не юказаны), ыходы которых подключены к соответетвующим входам б.юка управления Преобразователь работает еледующим образом. В нормальном режиме, когда вентильные блоки инверторов 2(3) исправны, ключи 30 (31) замкнуты. При этом разноименные концы первичных обмоток 6-9( 10- 13) оказываются связанными между собой через ключи 19 (20), что обеспечивает нормальный режим работы инверторов и передачу электрической энергии с выхода каждого из инверторов во вторичную обмотку 14 преобразователя и обратно. Так, нанример, если ключи 22 и 25 инвертора 2 за мкнуты, ток нагрузки инвертора 2 (в зависимости от его знака) протекает но цегщ; ключ 22, обмотка 6, диод 32, ключ 30, диод 37, обмотка 9, ключ 25 либо по цепи; ключ 25, обмотка 9, диоды 3fi и 35, ключ 30, диоды 34 и 33, обмотка 6, ключ 122. Еели к;1ючи 22 и 25 разомкнуты, а замкнуты ключи 23 и 24 инвертора 2, то ток нагрузки протекает либо по цепи: к.чюч 23, обмотка 7, диод 35, ключ 30, диод 34, обмотка 8, ключ 24, либо по цепи: ключ 24, обмотка 8, диоды 33 и 32, ключ 30, диоды 37 и 36, обмотка 7, ключ 23. Нулевая пауза в выходном напряжении инвертора формируетея путем замыкания ключей 22 и 23 инвертора или ключей 24 и 25. В первом e.iyчае выходной ток инвертора замыкается лпбо но цепи: ключ 22, обмотка 6, диод 32. ключ 30, диоды 37 и 36, обмотка 7, ключ 23, либо по цепи: ключ 23, обмотка 7, диод 35, ключ 30, диоды 34 и 33, обмотка 6, ключ 22. Во втором елучае выходной ток инвертора 2 (в зависи.мости от его знака) замыкается либо по цени ключ 24, обмотка 8, диоды 33 и 32, ключ 30, диод 37, обмотка 9, ключ 25, либо по цепь: ключ 25, обмотка 9, диоды 36 и 35, ключ 30, диод 34, обмотка 8, ключ 24. Аналогичным образом функционирует и инвертор 3. В случае аварии, например, в вентильном блоке инвертора 2 блок 1 управления размыкает ключ 30 и замыкает ключ 18. При этом концы обмоток 6-9 инвертора 2. подключенные к ключу 19, оказываются разомкнутыми между собой (диоды 33 и 36 заперты напряжением источника 21 питания. что соответствует отключению инвертора 2 от цепей постоянного и неременного тока. Выходное напряжение преобразователя поддерживается неизменным за счет подключения дополнительной обмотки 17 магнитопровода 5 к дополнительной обмотке 16 магнитопровода 4 посредством ключа 18. Аналогичным образом преобразователь работает при исправном инверторе 2 п неисправном инверторе 3.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий инверторы, трансформаторный узел, составленный из отдельных магнитонроводов, кажды|1 из которых в отдельности охвачен первичной обмоткой, связанной через вспомогате. ключ переменного тока и ключи инвертора с нтнами питания, и дополнительной обмоткой связанной с аналогичной обмоткой другого магнитопровода через ключевой элемент, а также блок управления ключами инверторов и блок формирования управляющих сигналов аварийного режима, выходом связанный с управляющими входами вспомогательных ключей переменного тока, нричем

выходная обмотка выполнена охватываюпим все магнитонроводы, отличающиеся тем, чю. с целью упрощения и повышения надеж ности. нервичная обмотка каждого из магнитопроводов выполнена в внде четырех no.iyобмоток, одни разноименные по полярн 1сти конны каждой пары которых через к.чючи инвертора подключены к щинам питания, а д)у|ие разноименные по по,1ярности конны обмоток этих пар подключены к соответствующим силовым входам вспомогательного управляемого ключа, который выполнен в виде двух диодных цепочек из трех последователь но включенных диодов каждая зашунтированных управляемым ключом постоянн(мч) тока.

Пзобретение относится к электротехнике, в частности к нреобразователям, применяемь м в установках бесперебойного питания. Пелью изобретения является упроН1ение и повьпиение надежности. Устройство содержит инверторы 2 и 3 с двумя магнитогфоводами (М) 4 и 5 . На каждый М 4 и 5 намотано по четыре полуобмотки 6-9 и 10-13 соответственно. Разноименные по полярности концы каждой пары полуобмоток подключены к соответствующим силовым входа.м вспомогательных управляемых ключей (ВУК) 19 и 20. Каждый ВУК 19 и 20 выполнен в виде дву.х диодных цепочек, состоящих каждая из трех последовательно включенных диодов 32-43, зашунтированны.х соответствующим управляемым ключом постоянного тока 30 и 31. В случае аварии, например, в инверторе 2 блок управления размыкает ключ 30 и замыкает ключевой элемент 18, соединяющий две дополнительные обмотки 16 и 17, расположенные на М 4 и 5. При этом концы полуобмоток 6 и 9 оказываются разомкнутыми, SS что соответствует отключению инвертора 2. 1 ил. (Л to 1чЭ 4 ЬО сх