Инвертор Советский патент 1988 года по МПК H02M7/523 

4

-ч1

а

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания электро- технол огических установок звуковой и ультразвуковой частоты,

. Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже приведена принципиальная схема инвертора.

Инвертор содержит мост на четырех тиристорах с коммутирующим конденсатором 5 в диагонали переменного тока и первую последовательную цепь из фильтрового конденсатора 6, конму- тирующего дросселя 7 и нагрузки 8 (нагрузка представляет собой параллельный колебательн1)й контур) , связанные с входнь ми выводами через дроссель 9 фильтра, диод 10 и вторую последовательную цепь из разделительного конденсатора 11 и дополнительного дросселя 12, причем общая точка конденсатора и дросселя первой последовательнои цепи соединена через диод 10 с положительным входным выводом, а вторая последовательная цепь подключена параллельно входньм выводам, динистор 13s, анод которого соединен с ТОМКОЙ соединения конденсатора и дросселя второй последовательной цепи, а катод - с точкой соединения фильтрового конденсатора с дросселем фильтра.

Инвертор работает следующим об- разом.

Рассмотрение работы начнем с момента отпирания тиристоров 1-й 4 моста. При отпирании указанных тиристоров на.чинается колебательный переза- ряд коммутирующего конденсатора 5 -ч (полярность напряжения на коммутирующем конденсаторе в момент отпирания тиристоров 1 и 4 показана на чертеже) .по цепи; ком1 гутИрующий конденсатор 5 тиристор 4, нагрузка 8, ком-тутирующий дроссель 7, фильтровый конденсатор 6, тиристор 1, коммутирующий конденсатор 5. Ток через нагрузку 8 протекает снизу вверх. Как только напряжение ка конденсаторе 5 станет больше суммы напряжений питания и напряжения на фильтровом коьщенсаторе 6 (или когда сумма напряжений на элементах 8 и 7 станет больше напряжения источ1шка питанич), отпирается диод 10. На этом прекращается рост напряжения на конденсаторе 5, ток тиристоров-резко спа - дает, а ток в цепи . тирующего

дросселя 7 перехватывается диодом 10 Ток через нагрузку .по-прежнему течет снизу вверх. дЧрямой ток через диод

10продолжаеч протекать до тех пор, пока не израсходуется электромагнитная энергия, накопленная в магнитном поле коммутирующего дросселя 7. Ток через нагрузку изменяет направление и начинает протекать сверху вниз.

После того, как иссякнет запас энергир в дросселе 7, к диоду 10 прикладывается напряжение источника питания в обратном направлении. При этом, пока в полупроводниковой структуре диода 10 имеются носителя электрического заряда, через него .нарастает ток в обратном направлении, а затем этот ток резко .обрывается, что приводит к возникновению коммутационных перенапряжений на комьгутирующем дросселе 7 Полярность пёренапряже- Ш1Я такова, что дкод 10 и тиристоры моста оказываются под обратным напряжением е

Однако уровень перенапряжений.в данном инверторе ограничен при всех возможных режимах работы, так как диод 10 зашунтирован цепью, состояп Ий из разделительного конденсатора 11, динистор.а 13 и фильтрового конденсатора б, причем динистор включен так, что полярность перенапряжения для него является отпирающей. Напряжение отпирания динистора 13 выбирают таким, чтобы при всех возможных режимах работы инвертора возникающее при отпирании тиристоров какой-либо диагонали моста напряжение в контуре разделительный конденсатор 11 - динистор 13 - коммутирующий конденсатор 5 - источник ЭДС - разделительный конденсатор 11 не приводило к его включению. В результате исключается возможность возникновения бросков тока через тиристоры при их отпирании. Напряже1-1ие включения динистора 13

Ug Е - и„ 4- и, « 2Е,

где Е - напряжение источника питания| и,, - напряжение на разделительном

конд.енсаторе 11; U5 - напряжение на коммутирующем

конденсаторе 5 при отпирании

тиристоров. Цепь разделительный конденсатор

11 дипистор 13 - фильтровый кокденсатор 6 Можно рассматривать как ограничитель импульсных сигналов.

Если к диоду 10 будет прикладываться в обратном направлении и myльc напряжения, превышающий сумму напряжений включения динистора 13, ко1щен- саторов 11 и 6, произойдет включение динистора 13 и напряжение на диоде 10 ограничится на уровне удвоенного напряжения источника питания.

Так как импульс напряжения на диоде 10 ограничен на уровне удвоенного напряжения источника питания, ампли- туда выброса напряжения на коммути- рующем дросселе не может превышать величину удвоенного напряжения источника питания. При протекании тока от воздействия импульсного сигнала напряжение на разделительном конденса- торе незначительно повышается, что приводит JC протеканию тока через дополнительный дроссель, 1 2. Таким обра- зом, энергия, полученная разделительным конденсатором, возвращается ис- точнику питания, а напряжение на дросселе 12 снижается до величины, равной напряжению источника питания.

Энергия перенапряжения, полученная фильтровым конденсатором, далее потребляется в цепи нагрузки.

Возврат источнику питания энергии, запасаемой разделительным конденсатором, и непосредственное потребление в цепи нагрузки части энергии перенапряжения, поступающей в фильтровьш конденсатор, исключает потери в цеQ

Q 5

п

5

пи, ограничивающей коммутационные перенапряжения, а следовательно, КПД инвертора не снижается. После паузы, в течение которой ток через нагрузку протекает сверху вниз и обеспечивается заряд фильтрового конденсатора 6 через дроссель 9 фильтра от источника питания (тиристоры не рабо- табт), введение которой улучшает гармонический состав тока нагрузки, включаются тиристоры 2 и 3 и процес сы в инверторе повторяются.

Формула изобретения

Инвертор, содержашрй подключенные к входным выводам через дроссель фильтра тиристорный мост с коммути- руюшлм конденсатором в диагонали переменного тока и первую последовательную цепь из фильтрового ковденсатора, коммутирующего дросселя и выходных выводов, причем точка соединения конденсатора и дросселя цепи подгатючена через диод к полохсительному входному выводу, а параллельно входным выводам подключена вторая последователь™ ная цепь из разделительного ко(аден- сатора и дополнительного дросселя, точка соединения которых подключена к аноду вентиля, отличающи й- с я тем, что, с целью повьш1ения на- . дежности, в качестве вентиля использован динистор, катод которого под- кг.ючен к точке соединения фильтрового конденсатора первой цепи с дросселем фильтра.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания электротехнологическйх установок звуковой и ультразвуковой частоты.Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит мост на тиристорах 1-4. Точка соединения разделительного конденсатора 11 с дополнительным дросселем 12 подключена через динистор 13 к точке соединения фильтрового конденсатора 6 с дросселем фильтра 9. Диод 10 зашунтирован цепью, состоящей из конденсаторов 11, 6 и динистора 13, включенного так, что полярность перенапряжения для него отпирающая. За счет этого уровень, перенапряжений ограничен во всех возможных режимах работы. 1 ил. §