Инвертор со ступенчатой формой кривой выходного напряжения Советский патент 1978 года по МПК H02M7/537 H02M1/12 

(54) ИНВЕРТС«з СО СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМОЙ кривей ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ вибратор, содержащий насьоцаемый магнит ный элемент для параметрической стабнпизации выходного напряжения и синхронизиру мый от задающего генератора через дет тспь частоты, а выходные обмотки мультивибратора через выпрямитель и допопнитель ные ключи включены в цепь управляющих входов силовых ключей инвертора. Схема предлагаемого инвертора пред ставлена на чертеже. Инвертор состоит из силового каскада и схемы управления. Силовой каскад представляет собой мост с транзисторными ключами 1-4, в одну диагональ которого включена нагрузка 5, а другая подсоединена к выводам источника питания. Схема управления состоит из последовательно соединенных управляемого задак щего генератора (ЗГ) б, логического блока 7 управления (ЛБУ) в который входит дебите пь частоты и модулятора длительности импульсов, в качестве которого использован магнитный мультивибратор, состоящий из насыщаемого трансформатора 8 и транзиотрров 9 и 1О. Плечи мультивибратора чере транзисторы 11 и 12 подсоединены к источнику питания. Базовые цепи этих транзисторов подсоединены к выходам 13 и 14 ЛБУ, Выходные обмотки мультивибратора 15-18 через выпрямители 19-22 и дополнительные ключи 23 и 24 подсоединены к управляющим входам силовых ключей инвертора 1 и 3. Цепи управления ключей 23, 24 и ктпочей 2, 4 подсоединены соответст. венно к выходам 25-28 ЛБУ. Источник напряжения 29 служит для запирания силовых ключей 1 и 3. Схема работает следующим образом. Транзисторные ключи 11 и 12 поочередно переключаются от ЛБУ с периодом 2 Tf нри этом напряжение источника питаипя Ufj поочередно подается на одно лз плеч мульт вибратора, и соответствующий транзистор мультивибратора .(9 или 1О) под действием положительной обратной связи отпирается и переходит в режим насьщ1ения. На выходных обмотках 15-18 трансформатора 8 при этом появляются импульсы напряжения, длительность которых Т(( определяется временем перемагничивания сердечника трансформатора напряжением Uiji источника питания на величину индукции дВ 2В где В. - 5 индукция насыщения. При малых потерях в цепи перемагничивания это время определяется: . 2BsWK Q Ww и Q - число виткоз коллекторных о 5моток и площадь поперечного сечения сердечника транс1|юрматора В. Посте перемагничивания сердечника тра}1сформатора соответствующий транзистор fyльт roибpaтopa запираете ;, и сердечник находится в состоянии В и t В до включения следующего плеча мультивибратора. Параметры трапсформатор а Bj, и Q выбираются такими,чтобы в рабочем режиме обеспечивалась зависимость t Тдд. Силовые ключи 2 и 4 инвертора и вспомогательные ключи 23 и 24 переключаются от ЛБУ с периодом выходного напряжения , При этом пары ключей 2, 24 и 4,23 переключаются противофазно. Ключи 23 и 24 поочередно подключают базовые цепи транзисторов 1 и 3 на время t g /2 к выходным обмоткам трансформатора 8. При этом соответствующий силовой ключ в течение Tj /j2 будет периодически отпираться импульсами мультивибратора с периодом ТдАна время Ч . На выходе инвертора будет формироваться импульсгое напряжение ам1.,штудой Ufl. Среднее за период модуляции Тм значение этого напряжения в установивщемся режи2B8-WKQме равно: Т п Т. м м Подставляя в (2) зависимость T,,) де JJ- 5 стота задающего генератора Р - коэффициент деления частоты, котоый может изменяться с помощью ЛБУ о времени по ступенчатому закону 2BsWK Q UBCP рiir Из (4) видно, что при постоянных W)4, Гзг1 изменяя Р в течение Т g / 2 о ступенчатому закону, можно изменять реднее значение выходного напряжения реобразователя в течение также по тупенчатому закону. Изменение величины (например, ри частотном управлении двигателем) в оответствии с (4) приводит к одновреенному изменению величины (j, тнощение между средними значениями наряжений ступеней этом случае е зависит от величины j. и опредеяется только значением величины Р. Как видно из (4), величина Ug кажой ступени, а следовательно и среднее начение выходного напряжения при приняых допущениях не зависит от значения апряжения источника питания, что позволяет о многих случаях обойтись без специалього стабилизатора. Кроме тогор так как , отсутствуют сквозные токи в нверторе.