Резонансный инвертор Советский патент 1989 года по МПК H02M7/523 

сд

со

bi

: Изобретение относится к преоб- :разовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания с промежуточным звеном высо- кой частоты.

Цель изобретения - ограничение :перенапряжений на элементах инвертора при увеличении сопротивления наг- |рузки.

: На чертеже представлена схема ин- |вертора,

: Инвертор содержит источники 1 и 2 питания, дополнительные дроссели i3 и 4, включенные между выводами це- I почки из двух обратных вентилей (диодов) 5 и 6 и крайними выводами для подключения источника. Диоды 5 и 6 соединены с нагрузкой 7. Коммутирую- Iщие конденсаторы 8-10 подключены од- ними обкладками к выводам переменного тока ячеек, а другими обкладками к нагрузке 7, второй конец которой соединен со средним выводом для подключения источника и цепочки обрат- ных диодов. Основные дроссели 11-16 последовательно соединены с тиристо- 1рами 17-22 ячеек.

; В нормальном режиме, когда сопротивление нагрузки равно расчетному, инвертор работает следующим образом.

При отпирании одного из тиристоро инвертора, например 17, образуется контур перезаряда коммутирующего конденсатора 8 (конденсатор 8 - нагруз- ;ка 7 - источник 1 питания - дроссель 3 - дроссель 11 - тиристор 17). В нагрузке при этом формируется полуволна синусоидального напряжения. Дальнейшее включение тиристоров про- исходит в следующей последовательности: 2-20; 3-21; 4-18; 5-19; 6-22. Процессы протекают благодаря аналогично описанным, в результате чего в нагрузке формируется синусоидаль- ное напряжение.

При уменьшении сопротивления нагрузки в-инверторе увеличивается ток, что приводит к росту напряжения на элементах. Когда сопротивление нагрузки уменьшается настолько, что напряжение на Дросселе 3,например, при включении тиристора. 17, когда образуется контур перезаряда конденсатор 8: конденсатор И, нагрузка 7, источник 1 питания, дроссель 3, дроссель 11, тиристор.17, становится равным напряжению источника 1, но с обратным знаком, включается диод 5 и пере

5

0

о с

0

5

заряд конденсатора 8 происходит по цепи: конденсатор 8, нагрузка 7, диод 5, дроссель 11, тиристор 17. А в контуре источника питания 1 - дроссель 3 - диод 5 происходит заряд дросселя 3. Инвертор работа ет в таком режиме, т.е. не потребляя энергию от источника, до тех пор, пока ток через диод не переходит через О Ч После выключения диода дальней- ший перезаряд коммутирующего конденсатора происходит по первоначальному контуру до тех пор, пока ток тиристора 17 не переходит через О и тиристор выключается. При включении тиристора 20 процессы в инверторе протекают аналогично.

Увеличени е сопротивления нагрузки в резонансных одноячейковых схемах приводит к увеличению длительности проводящего состояния тиристоров и возникновению аварийных состояний. В многоячейковых схемах в этом случае образуется режим одновременной проводимости двух тиристоров и возникают высокодобротные контура перезаряда коммутирующих конденсаторов. Например, при включении тиристора 17 ток в этом тиристоре не успевает уменьшиться до нуля,, происходит включение тиристора 20, что приводит к образованию трех контуров протекания тока. Двух через нагрузку: нагрузка 7, источник 1 питания, дроссель 3, дроссель 11, тиристор 17, конденсатор 8, нагрузка 7, конденсатор 9, тиристор 20, дроссели 14 и 4, источник 2, и третьего высокодобротного контура: конденсатор 8, кон- денсатор 9, тиристор 20, дроссели 14 и 4, источники 1 и 2 питания, дроссели 3 и 11, тиристор 17. Причем, чем вьше сопротивление нагрузки, тем ощутимее влияние этих контуров, т.е. тем больше протекающий в них ток и, следовательно, вьшзе напряжение на элементах схемы инвертора. В этом режиме инвертор работает аналогично режиму работы при уменьшении сопротивления нагрузки, с той лишь разницей, что при достижении напряжения на дополнительных дросселях уровня напряжения источника, но с обратным знаком, включаются оба обратных диода, и процессы перезаряда в высокодобротном, параллельном контуре нагрузки на всем протяжении проводимости диодов происходят без подпитки

51

энергией источника питания. Следовательно, изобретение позволяет улучшить характеристики инвертора на всем диапазоне изменения нагрузки.

Ф. ормула и. 3 обретения

Резонансный инвертор, содержащий три полумостовых ячейки, последовательно с тиристором каждого плеча которых включен основной дроссель, а вывод переменного тока каждой ячейки соединен с первой обкладкой соответствующего коммутирующего конденсатора, причем вторые облсладки пос ледних объединены и подключены к цепи нагрузки, соединенной со средней точкой цепи двух последовательно соединенных обратных вентилей, подключённой параллельно ячейкам, а также

959596

крайние и средние выводы для подключения источника питания и два дополнительных дросселя, вьшолненные каждый с индуктивностью, величина которой совместно с величиной индуктивности основного дросселя обеспечивает необходимую 1 езонансную частоту инвертора, отличающийся

0 тем, что, с целью ограничения перет- напряжений на элементах инвертора при увеличении сопротивления нагруз- . ки, каждый из дополнительных дросселей включен между соответствующими

) 5 крайним выводом для подключения источника питания и выводом постоянного тока ячеек, а средний вывод для подключения источника соединен непосредственно со средней точкой цепи

20 .обратных вентилей.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в высокочастотых технологических и электрофизических установках. Цель изобретения - ограничение напряжений на элементах схемы при увеличении сопротивления нагрузки. Устройство содержит три ячейки по полумостовой схеме с неразделенными коммутирующими конденсаторами 8-10. Основные дроссели 11-16 включены в цепи тиристоров 17-22. Нагрузка 7 включена между средней точкой источника 1, 2 и точкой соединения конденсаторов 8-10. Два дополнительных дросселя 3, 4 включены между источником питания и входом инвертора, а встречно-параллельно входу включена цепочка обратных диодов 5, 6. При изменении нагрузки осуществляется рекуперация энергии из дросселей 3, 4 в источник и ограничивается уровень напряжений в контурах. 1 ил.