Высокочастотный инвертор Советский патент 1977 года по МПК H02M7/515 

(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИНВЕРТОР

1

Изобретение предназначено для использования в преобразовательной технике в качестве источника питания в частности возбудителя излучателя антенных систем гидроакустических устройств.

Известен тиристорный источник питания, используекб й для возбуждения излучателей антенных систем гидроакустических устройств 1.

Наиболее близким по технической сущности. достигаемому результату к изобретению является инвертор 2.

От плюса источника питания по цепи тиристор верхнего плеча, заряднаа часть первичной обмотки импульсного трансформатора (ИТ) происходит заряд коммутирующего конденсатора. Разряд коммутирующего конденсатора происходит по цепи: тиристор нижнего плеча - разрядная часть первичной обмотки ИТ. В результате цикла перезаряда в обмотке ИТ индуктируется переменная ЭДС.

Однако Е таких схемах предельная выходная частота определяется предельными частотны14И свойствами используемых тиристоров; невозможно получение пачек импульсов (заполненных ультразву.совой частотой) с регулируемыми длительностью и частотой посыло не обеспечивается формирование плавн спадающего заднего фронта пачки импульсов.

Целью изобретения является создание устройства с повышенной часто,той выходного напряжения fc формой, близкой к синусоидальной, обеспечивающего пачки посылок с плавно затухающим задним фронтом.

Это достигается тем, что параллельно каждому тиристору включается группа из п паргшлельно соединенных дополнительных тиристоров, которые совместно с основными образуют плечи преобразователя, а первичная обмотка ИТ шунтируется йС - цепочкой причем импульсы управления тиристорами сдвинуты относительно друг друга на время T-t/f n ,

где fbwx выходная частота преобразователя.

Положительный входной вывод соединен с соответствующим ллечам преобразователя через вспсэмогательный тиристор. Отрицательный входной вывод устройства соединен с катодом вспомогательного тиристора через дио

На чертеже представлена принципиальная схема инвертора. Инвертор содержит основной тиристор 1 верхнего плеча, дополнительные тиристоры 2, 3 верхнего плеча, им пульсный трансформатор (ИТ) 4 с заряд ной 5 и разрядной 6 частями первичной обмотки и вторичной обмоткой 7, коммутирующий конденсатор 8, основной тиристор 9 нижнего плеча, дополнительные тиристоры нижнего плеча 10 11, нагрузку 12, RC - цепочку 13 и 1 которая шунтирует первичную обмотку ИТ, вспомогательный тиристор 15, сое диняющий положительный вывод с соответствующим плечом инвертора, длител ность импульса управления которого равна продолжительности посылки, диод 16, гчерез который отрицательный вход ной вывод инвертора соедт1яется с ка тодом вспомогательного тиристора 15. Устройство работает следующим образом. Одновременно включгиотся тиристоры 1 и 15. Происходит заряд ком мутирующего конденсатора 8 по цепи: тиристоры 15 и 1 - обмотка 5 - конденсатор 8 - отрицательный входной вывод устройства. Наведенная во вторичной обмотке ИТ ЭДС ; прикладывается к нагруэлё 12. Когда напряжение на конденсаторе 8 станет равнь напряжению источника питания, полярность наводимой ЭДС меняется на обратную. Далее заряд: конденсатора продолжается за счет эДС самоиндукции зарядной обмотки до определен ного значения, больша:го напряжения источника питания. . : . При полном заряде конденсатора тиристоры 1 и 15 выключаются. Через время Т , (считая: от момента подачи импульса на тиристор 1) включается тиристор 9, и начинается разряд конденсатора 8 через разрядную часть б ИТ и тиристор 9, соответственно в об мотках ИТ наводятся ЭДС , напряжен на конденсаторе ст ановится равным нулю, меняется полярность ЭДС t наводимой в обмотках, далее под действием ЭДС самоиндукции разрядной части обмотки 6 происходит перезаряд конденсатора до величины напряжения, определяемой параметргили разрядной цепи. При изменении направления разрядррго тока тиристор 9 выключается. Через время Т (считая от момент подачи управляющего импульса на тиристор; 9) включается тиристор 2, и цикл повторяется. Частота выходного напряжения инвертора fsw , гдэ fynp -- частота импульсов управления из. тиристоров, гшеч; К - общее к оличе ст во т ири ст ppJO/igJ ;&- -плбч ах. Возникающее В;момент ::вьгключения тиристоров плеч- напряжения снимаются цепочкой КС (13, 14) . Время инвертирования равно длительности уп равляющего. импульса вспо |могательного тиристора 15. На выходе |преобразователя получаются пачки импульсов, продолжительность которых равна длительности управляющего импульса вспомогательного тиристора 15. После снятия управляющего импульса с тиристора 15 процесс инвертирования продолжается за счет энергии, запасенной в кокмутирующем конденсаторе 8, благодаря диоду 16, который соединяет отрицательный входной зажим преобразователя с катрдом вспомогательного тиристора 15, Амплитуда инвертируемого напряжения убывает в мере расхода энергии коммутирующего конденсатора, в результате чего формируется плавно затухающий задний фронт пачек посылок. Таким образом, в зависимости от количества тиристоров в плечах можно повьиаать предельную частоту выходного напряжения преобразователя. Устройство позволяет осуществлять дискретное переключение частоты (при одновременном переключении емкости коммутирующего конденсатора) и плавное регулирование частоты в определенных пределах при каждом значении емкости конденсатора; Амплитуда выходного напряжения определяется только классом используемых тиристоров. Длительность посыпок регулируется в пределах от 0,05 мс. до непрерывного генерирования устройства. Формула изобретения 1. Высокочастотный инвертор, содержащий два связанных со входньд ш выводс1ми основных тиристора, соединенных через первичную обмотку импульсного трансформатора, средняя точка которой подключена к коммутирующему конденсатору, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона, он снабжен двумя группами из п параллельно включенных дополнительных тиристоров,каждая из которых включена параллельно одному из основных тиристоров, а первичная обмотка импульсного трансформатора шунтирована RC - цепочкой, причем импульсы управления каждым тиристором сдвинуты относительно друг друга во времени, а величина п. определяет значение выходной частоты. 2.Инвертор по п.;,; V 9 л и ч а ю щ и и с я тем, :.целью получел-ия пачек :нмиульсрв, он снабжен вспомогательным ирй6тдрс, катод которого соединен с анодом основного тиристЪра. 3. Инвертор по п.2, отличающийся тем, что, с целью получения затухающих колебаний, он снабжен диодом, анод которого соединен с отрицательным входным выводом, а катод - с катодом вспомогательного тиристора.

Источники информации, принятые ьо внимание при экспертизе:

,Кремниевые управляемые вентили - тиристорыТехнический спр очник. Перевод с английского под редакцией Лабунцова В.Д., М., Энергия, 1964, атр. 190, рис. 9-36 (прототип).