Однотактный инвертор Советский патент 1993 года по МПК H02M7/537 

ел

С

Использование: в системах вторичного электропитания. Сущность изобретения: однотактный инвертор содержит выходной трансформатор 1, фиксирующий диод 7, разделительный конденсатор 8, входной дроссель 9, силовой транзистор 10, а также тиристор 14, шунтированный резистором 13. Для включения тиристора 14 после начала работы устройства и заряда входного конденсатора 12, вывод фиксирующего диода 7 связан с управляющим электродом тиристора 14. Таким образом, первый импульс на коллекторе транзистора 10 отпираеттиристор 14, шунтирующий резистор 13, ограничивающий ток заряда входного конденсатора 12. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

vi ю VI

ся VJ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания, автоматики и электропривода.

Известны преобразователи напряжения, преобразующие напряжение одного уровня в напряжение другого требумого уровня, содержащие инвертор, снабженный выходным трансформатором, конденсаторы входного фильтра, цепочку ограничения зарядного тока конденсаторов входного фильтра, включающую в себя резистор и тиристор.

Недостатками данных преобразователей является большое количество элементов в цепи управления тиристором, что снижавших надежность.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является однотактный инвертор, содержащий выходной трансформатор, вторичная обмотка которого присоединена к выходным выводам, а первичная обмотка включена между первым входным выводом и первым выводом фиксирующего диода, объединенным с первым выводом разделительного конденсатора, второй вывод которого подключен к точке соединения входного дросселя и коллектора силового транзистора база которого присоединена к выходу блока управления, а эмиттер - к первому входному выводу и к первому выводу входного конденсатора, второй вывод которого подключен к свободному выводу входного дросселя и соединен через резистор./ шунтированный тиристором со вторым входным выводом.

Недостатком данного технического решения является то, что ток управляющего электрода тиристора ограничителя зарядного тока входного конденсатора имеет большое время нарастания прямого импульсного тока управления, что обусловлено наличием в цепи протекания указанного тока индуктивностей рассеяния обмоток входного дросселя. Это снижает надежность управления тиристором, а следовательно снижает надежность работы преобразователя в целом.

Целью изобретения является повышение надежности путем ограничения тока включения.

Поставленная цель достигается тем, что в однотактном инверторе, содержащем выходной трансформатор, вторичная обмотка которого присоединена к выходным выводам, а первичная обмотка включена между первым входным выводом и пер&ым выводом фиксирующего диода, объединенным с первым выводом разделительного конденсатора, второй вывод которого подключен к точке соединения входного дросселя и коллектора силового транзистора, база которого присоединена к выходу блока

управления, а эмиттер - к первому входному выводу и к первому выводу входного конденсатора, второй вывод которого подключен к свободному выводу входного дросселя и соединен через резистор, шунтированный

тиристором, с вторым входным выводом, второй вывод фиксирующего диода связан с управляющим электродом тиристора.

При этом связь управляющего электрода тиристора и фиксирующего диода может

5 быть осуществлена через резистор.

Кроме того, второй вывод фиксирующего диода может быть присоединен к управляющему электроду тиристора.

На чертеже представлена злектриче0 екая схема однотактного инвертора.

Однотактный инвертор содержит выходной трансформатор 1, вторичная обмотка 2 которого присоединена к выходным выводам 3 и 4, а первичная обмотка 5 вклю5 чена между первым входным выводом 6 и первым выводом (анодом) фиксирующего диода 7, объединенным с первым выводом разделительного конденсатора 8, второй вывод которого подключен к точке соедине0 ния входного дросселя 9 и коллектора силового транзистора 10, база которого присоединена к выходу блока управления 11, эмиттер - к первому входному выводу б и к первому выводу входного конденсатора

5 12, второй вывод которого подключен к свободному выводу входного дросселя 9 и соединен через резистор 13, шунтированный тиристором 14, с вторым входным выводом 15. Второй вывод (катод) фиксирующего ди0 ода 7 присоединен к управляющему электроду тиристора 14.

Однотактный инвертор работает следующим образом..

При подключении инвертора к первич5 ной сети (когда блок управления 11 еще не работает) заряд входного конденсатора 12 производится через резистор 13, благодаря чему ток заряда может быть ограничен до безопасного Для сети и элементов инверто0 ра уровня. После заряда конденсатора 12 подается сигнал управления с выхода блока управления 11 на силовой транзистор 10.

При открытом силовом транзисторе 10 происходит передача энергии, накопленной

5 в разделитёльнбм конденсаторе 8 в н.агруз; ку RH через выходной трансформатор 1 .При

; /закрываний сй ловогр транзистора 10 проис: ходит ЗаряД разделительного конденсатора

/$ й г) е р едй;ч :-в агруз ку RH через трансформатбр 1 энергий, накопленной во входном

дросселе 9. Часть энергии индуктивности рассеяния первичной обмотки 5, накопленной в трансформаторе 1, через фиксирующий диод 7, открытый за счет ЭДС самоиндукции, отдается в питающую одно- тактный инвертор сеть (в конденсатор 12). Благодаря тому, что ток фиксирующего диода 7 является одновременно и током управ- ляюще.го электрода тиристора 14, последний на данном этапе работы инвертора отпирается и шунтирует резистор 13, что исключает рассеиваемые в нем потери мощности.

Необходимая величина тока управления тиристора 14 может быть получена путем изменения магнитной проницаемости сердечника выходного трансформатора 1.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Однотактный инвертор, содержащий выходной трансформатор, вторичная обмотка которого присоединена к выходным выводам, а первичная обмотка включена между первым входным выводом и первым выводом фиксирующего диода, объединенным С. первым-выводом разделительного конденсатора, второй вывод которого подключен к точке соединения входного дросселя и коллектора силового транзистора, база которого присоединена к.выходу блока управления, а эмиттер - к первому входному выводу и первому выводу входного конденсатора, второй вывод которого подключен к свободному выводу конденсатора, второй

0

Для ограничения максимального значения тока управления тиристора 14, в цепи его управляющего электрода может быть установлен токоограничивающий элемент 16 (на фигуре показан пунктирной линией).

Напряжение на первичной обмотке 5 трансформатора 1 фиксируется на уровне Епит, а напряжение, прикладываемое к коллектору силового транзистора 10 - на уровне 2 Епит (среднее напряжение на разделительном конденсаторе 8 поддерживается на уровне Епит), где Епит - напряжение источника питания.

Подзаряд конденсатора 12 осуществляется по цепи: входной вывод 15 - тиристор 14 - конденсатор 12 - входной вывод 6.

вывод которого подключен к свободному выводу входного дросселя и соединен через резистор, шунтированный тиристором с вторым входным выводом, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения тока включения, второй вывод фиксирующего диода связан с управляющим электродом тиристора.

3. Инвертор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что второй вывод фиксирующего диода присоединен к управляющему электроду тиристора.