Бестрансформаторный инвертор Советский патент 1977 года по МПК H02M7/537 

1

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано для преобразования постоянного тока в переменный в системах электропитания и электропривода транспортных средств и промышленных установок.

Известны инверторы на ключевых элементах, используемые для получения ступенчатой (близкой к синусоидальной) формы кривой выходного напряжения 1 , 2 , 3 .

Наиболее близким к шредложенному изобретению является инвертор, выполненный по мостовой или полумостовой схеме и питающийся от источника, имеющего промежуточные выводы, подключаемые с помощью дополнительных ключевых элементов.

Цель изобретения - снижение приложенного к ключевым элементам напряжения при сохранении их общего количества и, следовательно, повышение надежности.

Это достигается тем, что каждое плечо полумоста выполнено в виде по крайней мере двух последовательно соединенных основных управляемых ключей, точка соединения которых подключена к соответствующему отводу источника питания через один из дополнительных управляемых ключей, зашунтированных диодом в обратном направлении .

На фиг.1 изображена схейа бестрансформаторного инвертора на фиг.2 показана очередность коммутации транзисторов в этой схеме.

Инвертор содержит цепочку из четырех согласно-последовательно соединенных основных управляемых ключей (транзисторов) 1,2,3,4, шунтированных возвратными диодами 5,6,7,8 и образующих полумост. Промежуточные точки этой цепочки соединены через дополнительные управляемые ключи (транзисторы) 9 и 10, шунтированные диодами 11 и 12, с отводами источника питания. Очередность коммутации транзисторов в этой схеме показана на фиг.2 для получения на нагрузке напряжения UJ BТранзисторы 1-4 образуют полумост, который совместно с конденсаторами

13 и 14 образуют мост, в диагональ которого включена нагрузка 15.

Напряжение tlj питания инвертора приложено к двум OCHOBHte i транзисторам 1 и 2 или 3 и 4, соединенным последовательно, причем-к транзисторам 1

или 4 не может быть приложено напряжение, большее чем напряжение Uj ( U), ) I так как в противном случае открывается диод 11 или 12. Для лучшего распределения напряжения при этом могут быть открыты также транзисторы 9 (10).

К транзисторам 9 и 10 приложено напряжение максимально равное напряжению Us, { Ui, ) . Следовательно, в предлагаемой схеме к транзисторам приложены напряжения значительно (почти вдвое) меньшие, чем в известной.Благодаря этому повьпиается надежность работы инвертора (увеличивается запас по пробою и по пиковой мощности в процессе переключения) и снижается его стоимость, так как появляется возможность использования более низковольтных и, следовательно, более дешевых транзисторов. Количество элементов (транзисторов и диодов) в известной и предложенной схемах одинаково.

Для получения трехфазного инвертора используют три полумоста (см.фиг.1), включенныеiпо цепи питания параллельно и управляемые со взаимным сдвигом в 120°. Если при этом отводы источника питания выполняют с соотношением , 0,268 Ui, получают трехступенчатую-форму линейного напряжения с коэффициентом искажений 16% и наивысшей из низших гармоник 11-й - 9%.

Формула изобретения

Бестрансформаторный инвертор, содержа(ций зашунтированные в обрахиом направлении диодами основные управляемые ключи, образующие полумостовую схему, подключенную к крайним зажимам

0 источника питания, промежуточные отводы которого через дополнительные управляемые ключи и диоды связаны с выходным зажимом, отличающийс я тем, что, с целью повышения надеж5ности, каждое плечо полумоста выполнено в виде по крайней мере двух последовательно соединенных основных управляемых ключей, точка соединения которых подключена к соответствующему от0вцду источника питания через один из дополнительных управляелелх ключей, зашунтированных диодом в обратном направлении.

Источники информации, принятые во

5 внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетешьство СССР №260729, кл. Н 02 М 7/52, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР №316162, кл. Н 02 М 7/52, 1970.

3.Патент США 3391323, кл.321-5, 1968.

/Чв