Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/523 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания, выполненных на основе, автономных последовательных инверторов.

Цель изобретения - повышение КПД путем снижения загрузки в номинальном режиме,

На чертеже приведен вариант схемы преобразования с обратным выпрямителем на тиристорах, включенных в катодную группу.

Преобразователь содержит инвертор на тиристорах 1-4, колебательный LC-контур, состоящий из обмотки 5 дросселя 6 и конденсатора 7, трансформатор 8 с первичной обмоткой 9, подключенный к выходу инвертора, вторичной обмоткой 10, соединенной с нагрузкой 11, обмоткой 12 сброса, связанной через обратный выпрямитель на диодах 13 и 14 и тиристорах 15 и 16 с входом инвертора и дополнительной обмоткой 17, подключенной через резистор 18 к управляющим электродам тиристоров 15 и 16, упраляющие переходы которых шунтированы с обратными диодами 19 и 20. Цепь из обмотки 17 и резистора 18 шунтирована встречно-параллельно соединенными тиристорами 21 и 22, управляющие переходы которых связаны через стабилитроны 23 и 24 и токоза- дающие цепи на резисторах 25, 26 и 27, 28 с дополнительными обмотками 29 и 30 дросселя 6. Для запщты от обратных напряжений управляющие электроды тиристоров 21 и 22 шунтированы диодами 31 и 32.

Для предотвращения ложного включения тиристоров 15 и 16 в период коммутации тиристоров 1-4 инвертора дополнительная обмотка 17 может быт шунтирована конденсатором 33.

В установившемся режиме преобразователь работает следующим образом

При отпирании тиристоров в одном плече инвертора, например тирис торо 1 и 4, к обмотке 5 дросселя 6 прикладывается сумма напряжений источника питания и заряженного конденсатора 7 за вычетом приведенного к первичной обмотке 9 напряжения на нагрузке 11. В колебательном LC-кон туре формируется синусоидальный импульс тока и конденсатор 7 перезаряжается до напряжения с полярностью.

противоположной начальной. По окончанию полупериода колебаний ток в LC-контуре спадает до нуля и тиристоры 1 и 4 запираются под действием

обратного напряжения, равного сумме напряжений на конденсаторе 7 и первичной обмотки 9 трансформатора.8, за вычетом напряжения питания. В следующий полупериод работы

инвертора -отпираются тиристоры 2 и 3, к обмотке 5 дросселя 6 вновь прикладывается , уже обратной полярностью, сумма напряжений источника питания и конденсатора 7 за вычетом напряжения обмотки 9. В LC-контуре формируется синусоидальный импульс тока противоположного направления и процессы повторяются. При этом на обмотках трансформатора 8 и дросселя 6

формируются переменные напряжения.

В режиме номинальной нагрузки при больших токах амплитуда напряжения на конденсаторе наибольшая, также наибольшая и амплитуда напряжения на обмотках дросселя 6,.формируемого в момент включения тиристоров инвертора . В этом режиме трансформируемое на обмотках 29 и 30 дросселя 6 напряжение превышает опорное напряжение .

стабилитронов 23 и 24 и вызывает протекание тока в цепи управления тиристоров 21 и 22. Обмотки 29 и 30 подключены таким образом, что в начальный момент каждого полупериода

ток управления протекает в том тиристоре, к аноду которого приложено положительное напряжение обмотки 17. В результате включения тиристоров 21 и 22 блокируется управляющее напряжение тиристоров 15 и 16 и обратный выпрямитель отключается от входа инвертора. Инвертируемая энергия в этом режиме передается полностью в нагрузку.

1

При сбросе нагрузки в режиме холостого хода или близких к нему уменьшается амплитуда напряжения на конденсаторе 7 и снижается напряжение

на обмотках дросселя 6. Амплитуда напряжения на обмотках 29 и 30 оказывается недостаточной для формиро- вания отпирающих импульсов триггеров 21 и 22 и они остаются в запертом

состоянии. В этом случае тиристоры 15 и 16 отпираются поочередно под действием приложенного к управляющим электродам переменного напряжения обмотки 17 и часть инвертируемой энер3

НИИ возвращается через обмотку сброса 12 на вход инвертора.

В этом режиме инвертор подгружаеся дополнительно обратным выпрямите лем, благодаря чему исключается реж

малых токов, опасный для последовательного инвертора. Соотношение обмток 9 и 12 трансформатора 8 выбирается из условия обеспечения минималной амплитуды напряжения на конден- саторе 7, необходимой для надежной коммутации тиристоров инвертора. Обычно эта величина в несколько раз меньше амплитуды в номинальном режиме. Соотношение же витков дополни- тельных обмоток 29 и 30 и обмотки 5 дросселя 6 выбираются такими, чтобы .исключить отпирание тиристоров 21 и работе пре9бразователя в режме холостого хода и обеспечить их надежное включение в режиме номиналной нагрузки.

чтобы исключить ложи 16 в

номинальном режиме работы преобразо вателя-, которое может произойти в момент коммутации тиристоров инверторов, обмотку 17 целесообразно шунтировать конденсатором 33. В ряде случае эту функцию может выполнять распре- делительная емкость обмоток трансформатора 8.

Для того, ное включение тиристоров 15

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий инвертор с последовательным LC-кон

Составитель А. Рухман Техред А.Кравчук

Тираж 683

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфические предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

0 5 0

0

5

туром в силовой цепи и выходным трансформатором с обмоткой сброса, подключенной к входу инвертора через обратный выпрямитель на тиристорах, управляющие электроды которых соединены через токозадаюпщй двухполюсник с дополнительной обмоткой трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения загрузки в номинальном режиме, цепь из токозадающего двухполюсника и дополнительной обмотки трансформатора шунтирована встречно-параллельно соединенными введенными дополнительными тиристорами, управляющие переходы которых подключены к введенным дополнительным обмоткам дросселя LC-контура.

2.Преобразователь по п. 1, о т- личающийся тем, что управляющие переходы указанных дополнительных тиристоров соединены с соответствующими обмотками дросселя LC-контура через введенные резистив- ные токозадающие цепи.

3.Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в цепь управляющих переходов указанных дополнительных тиристоров включены дополнительные пороговые элементы.

4.Преобразователь по п. 3, о т- личающийся тем, что в качестве пороговых элементов использованы стабилитроны.

5.Преобразователь по п. 3, о т- личающийся тем, что в качестве пороговых элементов использованы динисторы.

Корректор Г. Решетник Подписное

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания с высокочастотным преобразователям энергии. Целью является повьшение К1Щ путем снижения загрузки в номинальном режиме. Устройство содержит инвертор на тирис торах 1-4 ром, состоящим из обмотки 5 дросселя 6 и конденсатора 7. Обмотка 12 сброса выходного трансформатора 8 подключена к обратному выпрямителю на диодах 13 и 14 и тиристорах 15 и- 16. Управляющие переходы тиристоров 15 и 16 подключены к дополнительной обмотке трансформатора 8, зашунти- рованной двумя дополнительными тиристорами 21 и 22. Управляющие электроды тиристоров соединены через стабилитроны 23 и 24 и токозадающие цепи на резисторах 25-28 с дополнительными обмотками 29 и 30 дросселя 6. В результате включения тиристоров 21 и 22 блокируется управляющее напряжение тиристоров 15 и 16, и обратный выпрямитель отключается от входа инвертора. Инвертируемая энергия в этом режиме передается полностью в нагрузку. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. С (Л 00 г