Устройство для управления транзисторным мостовым инвертором Советский патент 1987 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации могцных вторичных источников синусоидального напряжения.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства j на фиг. 2 - временные диаграмм сигналов, иллюстрирующие его работу

Устройство Содержит блок 1 формирования с двумя низкочастотными выходами 2 и 3 и двумя высокочастотными выходами 4 и 5, двухтактные усилители 6 и 7 мощности, фильтр 8 низких частот, трансформатор 9 с первичной обмоткой 10 и вторичными обмотками 11 и 12, источниками 13 и 14 постоянного напряжения, ключи 15-18. Выходы ключей 15-18 подключены к входам 19 и 20 усилителя 7. Выходы усилителей 6 и 7 управляют транзисторами инвертора 21 с фильтром 22 на выходе .

Устройство работает следующим образом.

В блоке 1 на выходах 2 и 3 вырабатываются две парафазные низкочастотные последовательности симметричных прямоугольных импульсов ,., (фиг. 2 а, б). Их частота соответствует частоте выходного напряжения инвертора 21. Кроме того, блок 1 на выходах 4 и 5 выдает парафазные высокочастотные импульсы и,, (фиг. 2Ов, г) с чередующимися законами широтной модуляции вида sin и (1-sin).

Низкочастотные и высокочастотные сигналы управления перед подачей на входы инвертора 21 усиливаются и гальванически разделяются усилителями 6 и 7 . На управляющие входы усилителя 6 подаются импульсы U,. .U,., с равной длительностью. Транзисторы усилителя 6 работают попеременно в режимах насьщения и отсечки. Для предотвращения подмагничивания выходного трансформатора усилителя 7 в устройстве обеспечивается выравнивание вольт-секундных площадей разно- полярно намагничивающих импульсов. Для этого импульсы и,. , и,5- подвергаются дополнительной амплитудной модуляции с чередующимися законами.

Амплитудная модуляция осуществляется следующим образом.

0

5

0

5

0

Фильтром 8 из высокочастотных псевдосинусоидальных сигналов выделяется синусоидальное напряжение с частотой модуляции. Это напряжение поступает на обмотку 10. Трансформатор 9 трансформирует выделенное синусоидальное напряжение в свои вторичные о.бмотки 11 и 12. На временных интервалах, соответствующих единичным полупериодам импульсов U ,.г и нулевым полупериодам импульсов и,.з , ключи 16 и 17 открываются, а ключи 15 и 18 закрываются. При этом из импульсов и,, вычитается синусоидальное напряжение обмотки 11,.а к импульсам U4-3 прибавляется синусоидальное напряжение обмотки 12 и вычитается постоянное напряжение источника 14. На временных интервалахj соответствующих нулевым полупериодам импульсов и,. и единичным полупериодам импульсов и,. , ключи 16 и 17 закрываются, а ключи 15 и 18 открываются. В зтом случае к импульсам прибавляется напряжение обмотки 11 и вычитается напряжение источника 13, а из импульсов вычитается напряжение обмотки 12. При этом на входах 19 и 20 формируются соответственно последовательности импульсов U,q , и 20 (фиг. 2 д, е) . Трант зисторы усилителя 7 работают попеременно, переходя из режима отсечки в режим усиления, а вольт-секундные площади следующих друг за другом раз- нополярных намагничивающих импульсов и ,) , и20 равны между собой, что предотвращает подмаг-ничивание трансформатора усилителя 7 и позволяет существенно снизить его массогабаритные показатели.

Усиленные и гальванически развязанные низкочастотные и высокочастотные сигналы управления с выходов усилителей 6 и 7 поступают на входные цепи силовых транзисторов инвертора 21. Минимальная амплитуда высокочастотных импульсов на вторичных обмотках трансформатора усилителя 7 выбирается из условия обеспечения насыщенного состояния силовых транзисторов инвертора 21,

5

0

5

0

gg Форм напряжения U , И обеспечивает активное запирание транзисторов усилителя 7 на соответствующих интервалах, что способствует снижению потерь в этом усилителе.

Из сформироиаиных на выходе инвертора 21 сигналов Ll, (фиг. 2 ж) фильтром 22 выделяется гладкое синусоидальное напряжение Uj, (фиг.2 з) .

Кроме улучшения массог абаритных показателей предлаг аемое устройство позволяет получить более качественный спектральный состав выходного напряжения инвертора за счет обеспечения неискажающей трансформации сигналов управления инвертором.

Формула изобретения

Устройство для управления транзисторным мостовым инвертором, содержащее блок формирования импульсов с двумя низкочастотными выходами, служащими для формирования двух пара- фазнь1х низкочастотных последовательностей импульсов, и с высокочастотными выходами, служащими для формирования двух парафазных высоко- частотнь Х последовательностей широт- но модулированных импульсов с чередующимися с частотой низкочастотных сигналов законами модуляции вида sin и (1-sin), два двухтактных усилителя мощности, выходы которых предназначены для подключения к транзисторам инпертора, ,ЧБЯ входа перпси п дпухтактиого усилителя мощности сое- ди1Н;ны с низкочастотными выходами блока формирования импульсов, о т- л и чающееся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, оно снабжено фильтром низких частот, трансформатором с дву0 мя вторичными обмотками и двумя каналами управления, каждый из которых содержит два ключа и источник псстоянног о напряжения, причем высокочастотные выходы блока формирова5 ния импульсов через фильтр низких частот подключены к первичной обмотке трансформатора, каждый высокочастотный выход блока формирования импульсов через соответствующую вто0 ричную обмотку трансформатора соединен с входом первого ключа и через источник постоянно1 О напряжения - с входом второго ключа соответствующего канала управления, выходы обоих

5 ключей каждого канала управления соединены с соответствующим входом второго двухтактного усилителя мощности, а каждый низкочастотный выход блока формирования импульсов соединен с уп0 равляющими входами первого ключа одного канала управления и второго ключа другого канала управления.

КУЧУЧЧ

ГчХЧЧЧУ

КУОССч

:

.

кчччччч

k444444

ГчУчХХУ

™2

КУчХХу

L

К

ТчУч У.

LVvVvV

kvsx4

сэ

сьсэса

7

Ка О

10) :5

S ::э

Составитель S.Миронов Редактор Т.Парфенова Техред И.Попович Корректор А.Обручар

„.-««.ав. --.--- - .-.. -

Заказ 5197/55 Тираж 658Подписное

5НИИПП Государственного комитета СССР

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

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

ГчЛЧУ

Е

л 1 1 I «. г J и

а, ч. VV fTT

л

CM

CU

:э 8

Ж

т:

/

I

0-.

tVj

JN

tvj

Э

(Г)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения - улучшение массогаба- ритных показателей. За счет введения фильтра 8 низких частот, трансформатора 9 и двух каналов управления, включаюЕщх ключи 15 и 16 и источник 13 постоянного напряжения, обеспечивается качественный спектральный состав выходного напряжения инвертора и улучшение массогабарит- ных показателей, 2 ил. (-И @vB Ё (Л 0O-rOi -нг -на , О I 00 N 00 Х) 00 prv j pnrxl