Последовательный автономный инвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к устройствам преобразования постоянного ток в переменный и может быть применено Б источниках питания повышенной частоты для индукционных установок.

В схемах известных автономных последовательных инверторов, содержащих две группы разделенных фильтровыми дросселями попарно-последователно соединенных через коммутирующие дроссели вентильных мостов, два фильтровых конденсатора, между крайними выводами которых включена нагрузка, ограничение напряжения на элементах схемы осуществляется на уровне, равном сумме питающего напряжени и напряжения на нагрузке.

Целью изобретения является повышение эффективности ограничения напряжения на элементах инвертора.

Это достигается тем, что в предложенном Инверторе другие силовые электроды обратных диодов других противофазных ветвей вентильных мостов подключены к противоположным выходным выводам и к обкладкам фильтровых конденсаторов, связанным с отрицательным выводом для источника питания.

На чертеже показана схема предложенного инвертора.

Он содержит управляемые вентили 1-32, комг.1утирующие конденсаторы 33-40, коммутирующие дроссели 41-44, обратные диоды 45-52, конденсаторы фильтра 53-56, дроссели фильтра 57-60 нагрузку 61.

Инвертор работает следующим образом.

В первом такте включаются группы вентилей 1-4 и 9-12 и импульс тока, по форме близкой к синусоидальной, протекает по цепям: 61-53-1-33-2-41-3-34-4-56-61 и 61-53-9-35-10-42-11-36-12-56-61, создавая на нагрузке 6 падение напряжения указанной на чертеже полярности. Когда напряжения на индуктивностях 41 и 42 принимают полярность, указанную на чертеже, и величина каждого из них оказывается больше, чег сумма половины напряжения питания и напряжения нагрузки, . включаются диоды 45, 46 и 47, 48 и ток возврата энергии протекает по цепям: 61-47-42-48-54-61 и 61-55-45-41-46-61, создавая на нагрузке падение напряжения той же полярности, чт и ток мостов. При этом ток через мос.ты быстро прекращается, а напряжение

на коммутирующих элементах оказывается ограниченньв/1 по величине. Энергия запасенная в дросселях 41 и 42, израсходуется в нагрузке, а также пойдет на подзарядку конденсаторов 54 и (55.

Во втором такте включаются вентили 17-20 и 25-28 и токи текут по цепям: 61-54-17-37-18-43-19-38-20-55-61 и 61-54-25-39-26-44-27-40-28-55-61.

Токи возврата энергий дросселей 43 и 44 протекают по цепям 61-49-43- -50-53-61 и 61-56-51-44-52-61. Токи мостов и токи возврата энергии создают на н.агрузке падение напряжения, полярность которого противоположна полярности напряжения в первом такте

В третьего такте включаются вентили 5-8 и 13-16 и протекают токи по цепям: 61-53-5-33-6-41-7-34-861-53-- 3-35- 14--42-15-36-56-61

и

-16-56-61; Возврат энергии в нагруз-ку и на фильтровьае конденсаторы осуществляется по тем же цепям, что и в первом такте.

В четБерток такте включаются вентили 21-24 и 29-32 и ток протекает по цепям: 61--54-21-37-22-43-23-38-24-55-61 и 61-54-29-39-30-44-31-40-32-55-61. Цепи токов возврата энергии те же, что и во втором такте.

Таким образом, через нагрузку протекают HMiiyjibCbi тока чередующейся полярности, близкой к синусоидальной форма.

Схема может работать в восьмитактном режиме. Для этого в первом такте включаются ве 1тили 1-4, во втором - 25--2а, в третьем 9-12, в четвертом - 17-20, в пятом 5-8, в шестом - 29-32, в седьмом - 13-16, в восьмом - 21-24 . При этом 7дег1 5 протекания токов сохраняются. Восьмитактный режим позволяет повысить выходную частоту работы схемы.

Ограничение напряжения на коммутирующей индуктивности на уровне половины напряжения питания снижает напряжения на всех элементах схемы и делает их малозависящими от напряжения на нагрузке, что позволяет применять тиристоры менее высокого класса и i:.:-: жает стоимость инвертора в целом.

Формула изобретения

Последовательный автономный инзертор, содержащий два противофазных вентильных преобразователя, каждый из кс торнх состоит из двух параллельных Ee вей, образованных двумя последователь но соединенными через когдалутируюшие дроссели вентильными мостагли, две гсл пы, состоящие из двух последовательно соединенных фильтровых конденсаторг:: . подключенных к выводам для источаглхз питания через дроссели фильтра, причем выходные выводы образозакн обгди-ми точками последовательного соединения фильтровых конденсаторОЕ,- а к об щим точкагу последовательного соедн-нения вентильных мостов и ком;му 1-р:;г: щих дросселей подключены одни из az-; левых электродов обратных диодов, дру гие силовые электроды обратных диол/.:-:: двух противофазных ветвей вентилг,кж;; мостов подключен; к выходным зызсда.;: и к обкладкам фильтровьэг кснценсатс,ров, связанных с положительным вывс дом для источника питания, о .с j: к чающийся тем, что, с целью повышения эффе ;-тивности ограничения напряжения на элементах инвертора, другие силовые электроды обратных диодов других противофазных ветвей вентилькых мостов подключены к ПРОТИВОПОЛОЖНЫМ выходным ЕьзЕодаг и к обкладкам фильтровых конденсаторов, связанным с отрицательным выводом для источника питания.