Автономный инвертор с самовозбуждением Советский патент 1979 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения вторичных источников питания.

Известен автономный инвертор на тиристорах с выходным трансформатором, колебательным контуром и схемой управления I

Недостатком его является невозможность регулирования частоты из-за отсутствия регулируемого элемента.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является автономный инвертор, который содержит силовые ключи с блоком управления, колебательный KOHTyji, последовательно с катушкой индуктивности которого включен симметричный ключ, состоящий из соединенных встречно-параллельно двух тиристоров, с цепями управления которых связаны, вторичные Обмотки выходного трансформатора блока регулирования 2.

Недостатком инвертора является пониженная надежность, так .как в схеме не предусмотрены меры защиты от ложного включения, вызываемого сигналом помехи.

Целью изобретения является повышение надежности при регулировании частоты.

Указаииая цель достигается тем, что в предлагаемом автономном инверторе с само возбуждением, содержащем силовые ключи с блоком управления, колебательный контуру последовательно с катущкой индуктивности

которого включен симметричный ключ, состоящий из соединенных встречио-параллель- но двух тиристоров, с цепями управления которых связаны вторичные обмотки выходного трансформатора блока регулирования,

блок регулирования выполнен в виде ключевого усилителя, вход которого через резистор, подключенный параллельно выходу первого выпрямителя, соединен с входными выводами блока регулирования, выход усилителя подключен к выходу второго выпрямителя, вход которого соединен с дополнительной обмоткой выходного трансформатора, а вход, первого выпрямителя подключен ко вторичной обмотке дополнительно введенного трансформатора тока, причем первичная обмотка

выходного трансформатора через резистор, а первичная обмотка трансформатора тока через дроссель подключена параллельно колебательному контуру.

На чертеже представлена принципиальпая схема автономного инвертора с самовозбуждением. Инвертор содержит силовые ключи 1, 2 с блоком управления 3, колебательный контур, состоящий из конденсатора 4 и катушки индуктивности 5, последовательное которой включен симметричный ключ на тиристорах 6, 7, трансформатор 8, сглаживающий дрос сель 9 и блок регулирования на ключевом усилителе 10, выходном трансформаторе 11 с обмотками 12-15, трансформаторе тока 16 с обмотками 17, 18, дросселе 19, резисторах 20, 2 и выпрямителях 22, 23. Инвертор ра ботает следующим образом. В отсутствии управляющего сигнала (когда Uc 0), ключевой усилитель 10 закрыт напряжением Lfe, поступающим с выпрямителя 22. Напряжение, наведенное на обмотках 13 и 14 трансформатора 11, открывает поочередно тиристоры 6 и 7, каждый из которых обеспечивает протекание тока через, катушку индуктивности 5 в один -из полупериодов колебаний тока. При этом.частота колебаний инвертора определяется резонансной частотой колебательного контура. При подаче (через резистор 21) управляющего сигнала Uo на вход ключевого усилителя, последний на некоторую часть периода (когда Uc Utf) оказывается открытым и замыкает через выпрямитель 23 обмотку 15 трансформатора 11, что препятствует возникновению напряжения на обмотках 13 и 14. После того, как напряжение IJfe превысит величину Uc, усилитель 10 закрывается, что дает возможность открыться одному из тиристоров, 6 или 7. Образующийся при этом временной сдвиг между начальной фазой первой гармоники тока и моментом открывания тиристора симметричного ключа приводит к тому, что ток через катушку 5 уме:1ьшается. Это вызывает увеличение эквивалентной индуктивности цепи-катущка 5-симметричный ключ, что, в свою очередь, приводит к уменьшению частоты колебаний инвертора. Изменяя величину входного сигнала, можно плавно регулировать частоту выходного напряжения инвертора. Замыкание на некоторую часть периода (когда оба тиристора симметричного ключа должны быть закрыты) ключевым усилителем 10-обмотки 15 трансформатора 1 исключает возможность возникновения импульсов помехи на обмотках 13 и 14 и тем самым ложного включения тиристоров симметричного ключа. Это увеличивает надежность схемы при регулировке частоты. Формула изобретения Автономный инвертор с самовозбуждением, содержащий силовые ключи с блоком управления, колебательный контур, последовательно с катущкой индуктивности которого включен симметричный ключ, состоящий из соединенных встречно-параллельно двух тиристоров, с цепями управления которых связаны вторичные обмотки выходного трансформатора блока регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при регулировании частоты, блок регулирования выполнен в виде ключевого усилителя, вход которого через резистор, подключенный параллельно выходу первого выпрямителя, соединен с входными выводами блока регулирования, выход усилителя подключен к выходу второго выпрямителя, вход которого соединен с дополнительной обмоткой выходного трансформатора, а вход первого выпрямителя подключен ко вторичной обмотке дополнительно введенного трансформатора тока, причем первичная обмотка выходного трансформатора через резистор, а первичная обмотка трансформатора тока через дроссель подключена параллельно колебательному контуру. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Беркович Е. Н., Ивенский Г. В. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты, «Энергия, Л., 1973, рис. 3-1, с. 29, рис. 5-12, с. 174. 2.Лабунцов В. А. и др. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Автономные тиристорные инверторы, «Энергия, 1%7, рис. 12.