Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1989 года по МПК H02M7/537 

1U

Изобретение относится-к электро- тездаике, в частности к полупроводни- |ковым преобразователям электрической энергии,„применяемым, например, в ус- танонках бесперебойного питания.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем его Упрощения.

На чертеже представлена схема пре- образователя, в состав которого входят два инвертора.

Преобразователь содержит блок 1 управления, инверторы 2 и 3, два трансформатора 4 и 5, на которых на- мотаны соответственно первичные обмотки 6 и 7, дополнительные обмотки 8 и 9, соединенные между собой через ключ 10 переменного тока, одна общая и вторичная обмотка I1, охватывающая одновременно оба трансформатора и подключенная к приемникам 12 электрической энергии. Каждый инвертор 2(3) состоит из двух силовых ключей 13 и 1.4 (15 и 16), двух обратных диодов 17 и 18 (19 и 20), двух отсекающих диодов 21 и 22 (23 и 24), а также быстродействующего ключа 25 (26), вьтолненного в виде ключа постоянного тока. Средние точки (отводы пер- вичных обмоток 6 и 7) подключены к первому (отрицательному) входному вы- роду - выводу источника 27 питания. Одни выводы силовых ключей 13 и 14 (15 и 16) инвертора 2 (З) и обратных диодов 17 и 18 (19 и 20) подключены к крайним выводам первичной обмотки 6 (7). Другие выводы обратных диодов подключены к второму (положительному входному выводу преобразователя - выводу источника 27 питания. При это другие выводы силовых ключей 13 и 14 (15 и 16) инвертора 2 (3) подключены к второму входному выводу преобразователя через соответствующие отсекаю щие диодь: 21 и 22 (23 и 24) и быстродействующий ключ 25 (26).

Выходы блока 1 управления связаны с цепями управления ключевых элементов преобразователя. Соответствующие первичные обмотки 6 и 7 дополнительные обмотки 8 и 9 выполнены идентичными. Датчики состояния инверторов включены к цепи управления быстродействующих ключей 25 и 26 (не показаны и своими выходами соединены с соотвествующими входами блока управления. Преобразователь работает следующим образом.

В нормальном режиме работы быстродействующие ключи 25 и 26 инверторов 2 и 3 постоянно замкнуты, ключ 10 переменного тока разомкнут, блок 1 управления обеспечивает поочередное замыкание и размыкание силовых ключей 13 и 14 (15 и 16) инверторов, в результате чего на первичных обмотках 6 и 7 формируются переменные напряжения. При этом передача электрической энергии из источника 27 питания в нагрузку (приемники электрической энергии 12) осуществляется через силовые ключи 13-16 инверторов, а возврат реакти вной мощности - через обратные диоды 17-20.

В случае аварии, например, в инверторе 2, обусловленной выходом из строя (либо потерей управляемости) его СШ10ВЫХ ключей, блок 1 управления размыкает ключ 25 и замыкает ключ 10. При этом обратные диоды 17 и 18 оказываются запертыми напряжением источника 27 питания, а отсекающие диоды 21 и 22 предотвращают протекание тока в первичной обмотке 6 через цепи, образованные силовыми ключами 13 и 14 инвертора 2. Таким образом, независимо от состояния силовых ключей 13 и 14 инвертора 2 его первичная обмотка 6 отсекается от цепи постоянного тока и в электрическом отношении оказывается разомкнутой, а сам инвертор 2 в дальнейщем не оказьшает шун- тирующего влияния на источник 27 питания .

Выходное напряжение преобразователя поддерживается неизменным за счет подключения дополнительной обмотки 9 магнитопровода 5 к дополнительной обмотке 8 магнитопровода 4 посредством ключа 10.

Аналогичным образом преобразователь работает при исправном инверторе 2 и неисправном инверторе 3.

Изобретение позволяет сохранить функциональные возможности защиты преобразователя и при этом уменьшить количество диодов. За счет этого схема преобразователя упростилась, улучшены его массо-габаритные показатели и повьипена надежность.

Кроме того, обеспечивается более высокий КПД, поскольку в данной схеме уменьшены потери энергии в вентилных элементах инверторов, так как уменьшено количество диодов.

1А571

Формула изобретения

, 1, Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий инверторы, выполненние по схеме со средней точкой трансформатора, подключенной к первому входному, выводу, и блок управления, каждый из трансформаторов охвачен одной общей вторич- д ной обмоткой, дополнительной обмоткой, связанной через ключ переменного тока с аналогичной обмоткой трансформатора соседнего инвертора, а каждый инвертор состоит из двух силовых ключей, двух обратных диодов и быстродействующего ключа, одни выводы силовых ключей и обратных диодов каждо15

9

го инвертора подключены к крайним выводам первичной обмотки трансформатора, другие выводы обратных диодов подключены к второму входному выводу преобразователя, отличающийся тем, что, с- целью повышения надежности преобразователя путем его упрощения, в каждый инвертор введены два отсекающих диода, соединяющих другие выводы силовых ключей с вторым входным выводом через быстродействующий ключ.

2. Преобразователь по п. 1, о т- личающийся тем, что быстродействующие ключи инверторов выполнены в виде ключей постоянного тока.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источ.никам питания. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения. Преобразователь Содержит инверторы 2, 3, блок управления I и трансформаторный узел КЗ отдельных магнито- проводов 4 и 5, каждый из которых снабжен первичной обмоткой 6 (7), дополнительной обмоткой 8 (9), включенной встречно с аналогичной обмоткой другого через ключ 10, и общей для всех вторичной обмоткой 11. Каждый инвертор 2 (3) содержит по два силовых ключа 13 и 14 (15 и 16), а также быстродействукиций ключ 25 (26) постоянного тока. При аварии инвертора 2 блок управления I размыкает ключ 25 (26) и замыкает ключ 10, обмотка 6 отключается диодами 21 и 22, так, что инвертор 2 не оказывает шунтирующего влияния на источник питания. Соответствующее отключение.происходит в случае аварии инвертора 3. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л