Инвертор со ступенчатым регулированием выходного напряжения Советский патент 1975 года по МПК H02M7/52 H02P13/16 

1

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в регулируемых вторичных источниках электропитания систем автоматики и управления.

Известны степенчато-регулируемые транзисторные инверторы, содержащие несколько преобразовательных ячеек с первичным обмотками, расноложенными на общем .магнитопроводе выходного трансформатора, и регулирующими ключами, переключающими эти обмотки.

Цель изобретения - расширить диапазон регулирования напряжения при данном количестве ячеек.

Для этого предлагаемый инвертор состоит из последовательного соединения преобразовательных ячеек, числа витков обмоток которых находятся в зависимости, выражаемой геометрической прогрессией, причем входные клеммы ячеек щунтированы регулнрующи.ми ключами, а их однополярные входные клеммы соединены дополнительными ключами с одним из зажимов источника питания.

При таком соединении значительно уменьшается число обмоток и ключей при щироком диапазоне изменения напряжения источника питания за счет возможности получения любого сочетания последовательно соединенных преобразовательных ячеек.

Па чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Инвертор состоит из последовательного соединения преобразовательных ячеек 1, объединенных общим магнитопроводом трансформатора 2. Числа витков обмоток 3 ячеек 1 находятся между собой в зависимости, выражаемой геометрической ирогрессией. Входы всех

ячеек зашунтированы регулируюш;ими ключами 4, а однополярные входные клеммы ячеек соединены дополнительными ключами 5 с одним из зажимов источника питания. На входе каждой ячейки установлены конденсатор 6

и развязывающий диод 7. Пагрузка 8 иодключеиа к вторичной обмотке выходного трансформатора.

Работа устройства состоит в следующем. В зависимости от величины иитающего напряжения включается определенный набор преобразовательных ячеек I, который обеспечивает необходимый коэффициеит трансформации трансформатора 2. Точность стабилизации выходного напрял еНИН определяется величиной э.д.с., наводимой во вторичной обмотке младшей преобразовательной ячейкой. Так как число витков обмоток 3 ячеек 1 от младщей к старщей увеличивается вдвое, то при сравнительно небольшом

числе ячеек можно стабилизировать напряжение на выходе при широком диапазоне изменения питающего напряжения.

Исключение ячейки из набора осуществляется путем отпирания регулирующего ключа

4,по которому протекает ток первичной цепи, минуя ячейку. Конденсатор 6 входного фильтра служит для приема рекуперированной энергии из вторичной цепи при работе инвертора на активно-индуктивную нагрузку и для выравнивания напряжений на ячейках в моменты коммутации транзисторов. Развязывающий диод 7 исключает прохождение короткозамкнутых инверсных токов через силовые транзисторы отключенных ячеек.

При необходимости исключения целого ряда ячеек, расположенных выще последней работающей, открывается дополнительный ключ

5,исключая тем самым прохождение тока первичной цепи по ключам 4 отключенных ячеек. Это снижает статические потери и уменьшает расчетную мощность ключей.

Предмет изобретения

1.Инвертор со ступенчатым регулированием выходного напряжения, содержащий несколько двухтактных преобразовательных ячеек с общим выходным трансформатором, имеющим раздельные первичные обмотки и регулирующие ключи, переключающие ячейки, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубины регулирования, регулирующие ключи соединены в последовательную цепочку включенную между входными питающими зажимами инвертора, а параллельно каждому из этих ключей включен через диод вход указанной преобразовательной ячейки, щунтированный конденсатором.

2.Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. в процессе регулирования, точки соединения регулирующих ключей между собой соединены через дополнительные ключи с одним из входных питающих зажимов инвертора.