Автономный инвертор Советский патент 1975 года по МПК H02M7/52 H02M7/20 

1

Известен автономный инвертор, содержащий трехобмоточНый трансформатор, в котором первичная обмотка через один или несколько силовых тиристоров нрисоединена к источнику питания, одна вторичная обмотка через один или несколько диодов выпря1мителя присоединена к конденсатору, а другая вторичная обмотка подключена к нагрузке, а также блок управления.

Цель изобретения - совершенствование автономных инверторов, обеспечивающее возможность инвертирования ностоянного тока низкого напряжения в переменный ток от сверхнизких частот до нескольких десятков килогерц без применения дополнительных колебательных контуров для коммутации тока силовых тиристоров.

Это достигается тем, что в предлагаемом инверторе дноды выпрямителя вторичной обмотки защунтированы дополнительны.ми транзисторами, базовые цепи которых подключены к генератору прямоугольных импульсов тока, присоединенному через фазосдвигающее устройство блока управления.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напряжений и токов; на фиг. 3 - нрннцнииал)Ная схема предлагаемого инвертора, выполненного по мостовой схеме.

Предлагаемый инвертор содержит тиристор 1, генератор 2 импульсов управления тиристором, трехобмоточный трансформатор 3, конденсатор 4, диод 5, транзистор 6, генератор 7 нрямоугольных импульсов тока и фазосдвигающее устройство 8. Одна вторичная обмотка трехобмоточного трансформатора 3 подключена к конденсатору 4 через диод 5, а другая подключена к нагрузке.

При подаче импульсов тока в момент вре.мени t в цепь управляющего электрода тиристора 1 от генератора 2 происходит его включение, и в цени первичной обмотки трансформатора 3 протекает ток, определяемый нагрузкой. При этом напряжение на первичной обмотке f/i имеет прямоугольную форму с амплитудой, равной на1пряжению источника питания, как доказано на фиг. 2, а напряжение на аноде тиристора Ua спадает до величины, определяемой его падением напряжения. В это время конденсатор 4 заряжается от дополнительной обмотки через диод 5. Благодаря наличию индуктивности рассеяния трансформатора 3 и емкости конденсатора 4

процесс заряда конденсатора 4 имеет колебательный характер, и ток заряда г синусоидальный. В момент 2 импульс тока заряда становится равным нулю, а напряжение на конденсаторе 4 Uc имеет максимальную величину. В момент времени / подается прямоугольный импульс тока в цепь базы транзистора 6 от генератора 7 прямоугольных импульсов тока. При этом транзистор отпирается, и к дополнительной обмотке трансформатора 3 подается напряжение, равное няНряжению на копдепсаторе 4, что вызывает выключение тиристора 1 благодаря появлению обратного напряжения в его анодной цепи. После выключения тиристора 1 нагрузочная составляющая тока протекает но цепи, образова1П1ой дополнительной обмоткой трансформатора 3, конденсатором 4 и транзистором 6. В момент времени /4 импульс тока в цепи базы транзистора 6 спадает к нулю, и последНИИ запирается. Это приводит к снятию импульса с нагрузки. В момент времени /5 подается импульс тока управления тиристором 1, и -процессы в схеме инвертора повторяются. Для надежной коммутации тока тиристора 1 в данном инверторе необходимо, чтобы длительность импульса тока, формируемого генератором 7, была в два раза больше времени выключения тиристора 1, ток в цепи базы был достаточным для удержания транзистора в открытом состоянии, а емкость конденсатора 4 была достаточной для обеспечения обратного напрял ения на аноде тиристора. Величина емкости конденсатора 4 для предлагаемого инвертора определяется из условия обеспечения синусоидальной формы тока заряда конденсатора и не должна превышать критическое значение, равное где Г„ - длительность пмнульса па:нряжения на Выходе инвертора; LS - индуктивность рассеЯНия трансформатора. По описанному ВЬИНО принципу .M:)/KIIO liUтюлннть и мостовую схему инверто)а (см. фиг. 3). Оп содержит од)1офазпый мост на тиристорах 1, генератор 2 импульсов управления тиристором, трансформатор 3, конденсатор 4, вьтрямительный мост па диодах 5, коммутатор на транзисторах 6, генератор 7 нрямоугольных импульсов тока и фазосдвигающее устройство 8. Благодаря подбору соотношения витков первичной и вторичной обмоток инверторного трансформатора имеется возможность обеспечить сравнительно небольшие значения тока через коммутирующие транзисторы. Так, например, при инвертировании постоянного тока напряжением 24 в применение транзисторов КТ-805, допускающих максимальные напряжения 130 б и максимальные значения импульсов тока Зав инверторе, вьшолненном то мостовой схеме, обеспечивает надежную коммутацию тока в цени силовых тиристоров величиной, равной 40 и; и позволяет вьшолнить -на основе иредлагаемого инвертора преобразователь номинальной мощностью 1 квт. Предмет изобретения Автономный инвертор, содержащий трехобмоточный трансформатор, в котором нервичная обмотка через один или несколько тиристоров подключена к ИСТочнику питания, одна вторичная обмотка через один или несколько диодов выпрямителя присоединена к конденсатору, а другая вторичная обмотка подключена к нагрузке, а также блок управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения, дноды вынрямителя зашунтированы дополнительными транзисторами, базовые цепи которых подключены к генератору прямогольных импульсов тока, присоединенному через фазосдвигающее устройСтво блока управления.

Выход

(риг. 1