1
Изобретение относится к преобразовательной технике иможет быть использовано во вторичных источниках питания систем автоматики и элек- тропривода для пребразования посто- 5 янного напряжения в переменное со ступенчатой формой.
Известны инверторы с бестрансформаторным выходом, содержащие полумостовые преобразовательные ячей- 10 ки на четырех управляемых ключах, которые обеспечивают фиксацию среднего потенциала источника питания и формируют на нагрузке прямоугольное напряжение с паузой на нуле. 15
При наличии в источнике питания вывода от точки среднего потенци- . ала полумостовая ячейка выполняется либо по схеме со встречно-параллельно соединенными управляемыми клю- 20 чами, шунтирующими нагрузку, подключенную одним концом к указанному выводу 1, либо по схеме с двумя последовательно соединенны ми транзисторами в каждом плече полу- 25 моста и дополнительными диодами 3
Наиболее близким к изобретению является инвертор с бестрансформаторным выходом со ступенчатой ап- . проксимирующей синусоиду формой кри- 30
вой выходного напряжения, содержащий основные преобразовательные ячейки,, выполненные на управляемых ключах, выход каждой из которых соединен с соответствующим фазньам выходом, и вспомогательную ячейку с первичной обмоткой трансформатора, вторичные обмотки которого включены последовательно с управляемыми ключами основных ячеек з}.
Недостатком инвертора является наличие в выходном напряжении третьей и кратной трем гармоник.
Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения.
Дпя достижения поставленной цели инвертор с бестрансформаторным выходом со ступенчатой аппроксимирующей формой кривой выходного напряжения, содержащий основную преобразовательную ячейку, выполненную на управляемых ключах, выход которой связан с первым выходным выводом, и вспомогательную преобразовательную ячейку, трансформатор которой имеет, по меньшей мере, одну вторичную обмотку, снабжен дополнительной полумостовой ячейкой на двух управляемых ключах, выход которой подключен к другому выходному выводу, а указанная -вторичная обмотка включена последовательно в цепь питания основной и дополнительной ячеек.
Кроме того, основная ячейка выполнена в виде моста, в диагональ переменного тока которого включен дроссель с отводом от средней точк образующим указанный первый выход Ыой вывод, а трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с одной вторичной обмоткой.
При использовании источника питния со средней точкой /основная ячека выполнена по полумостовой схеме, состоящей из двух управляемых ключей, общая точка которых соединена, с указанным первым выходным выводом и через две встречно-паралпельно включенные последовательные цепочки, состоящие каждая из транзистора и диода, с выводом для подключения средней точки источника питания, а трансформатор вспомогательной преобразовательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.
При использовании источника со средней точкой основания ячейка выполнена в виде полумоста, каждое плечо которого образовано двумя последовательно соединенными управляемыми ключами, точки соединения которых через диоды связаны с выводом для подключения средней точки источника питания, а общая точка пар управляемых ключей соединена с указанным первым выходным выводом, причём трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с двумя втори-чными обмотками, включенными в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласие-последовательно между собой.
На фиг. 1 показаны предложенные схемы устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений.
Инвертор (фиг. 1) содержит полумостовую преобразовательную ячейку выполненную на четырех управляемых ключах, например транзисторах 1-4, И обычную полумостовую преобразовательную ячейку на двух управляемых ключах (транзисторах) 5 и б. Выходы ячеек образуют выходные вывода для подключения,нагрузки 7 инвертора. g инверторе по фиг. 1а тачка средйего потенциала источника питания еоздаётся искусственно с помощью :щ,р6сселя В с отводом от средней тоКН обмотки, а в инверторах по фиг. йвыйод от-ТОЧКИ среднего потенци а источника соединен с ключами Первой ячейки через диоды 9 и 10. 8 дхему.введена вспомогательная пробразовательная ячейка 11 с выход ным трансформатором 12.
В инвертора по фиг. 1а используется одна, а в други-х вариантах инверт оров две вторичные обмотки :тран сформатора 12, включенные по-следовательно в цепь питания инвертора .
Инвертор работает следующим образом.
Преобразовательная ячейка 11 работает на частоте, в шесть раз превышающей выходную частоту инвертора, и генерирует прямоугольное напря
жение Uкоторое суммируется с
D
входным напряжением U, образуя пульсирующее напряжение +U (фиг. 2), При определенной очередности открытого состояния ключей (показаны цифрами на фиг. 2) на выходе, инвертора формируется трехступенчато выходное напряжение U, .
В полученном напряжении - полностью отсутствуют третья и кратные трем гармониШ. Расчетная мощность дополнительной ячейки 11 не превышает 10% выходной мощности инвертора и в качестве этой ячейки может быть использован задающий генератор или промежуточный усилитель. Улучшение спектрального состава формы выходного напряжения позволяет проектировать выходной фильтр низких частот на повышенную резонансную частоту, т.е. уменьшить его массу и габариты.
Формула изобретения
1.Инвертор с бестрансфо эматорным выходом со ступенчатой аппроксимирующей синусоиду формой кривой выходного .напряжения, содержащий основную преобразовательную ячейку, выполненную на управляемых ключах, выход которой связан с первым выходным выводом, и вспомогательную преобразовательную ячейку, трансформатор которой имеет, по меньшей мере, одну вторичную обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения, он снабжен дополнительной полуйостовой ячейкой на двух управляемых ключах, выход которой подключен ; к другому выходному, выводу,
а указанная вторичная обмотка вклю.чена последовательно в цепь пи1;аВИЯ основной и дополнительной ячеек.. :, ., - .
2.Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что основная преобразовательная ячейка выпблнена в виде моста, в диагональ переменного тока которого включен дроссель с отводом от средней точки, образующим указанный первый выходной вывод, а трансформатор вспоогательной преобразовательной ячейи выполнен с одной вторичной оботкой .
3.Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что при использовании источникапитания со средней точкой основная преобразовательная ячейка выполнена по полумостовой схеме, состоящей из двух управлясемык ключей, общая точка которых соединена с указанным первым выходньш выводом Ичерез две встречно-параллельно включенные последовательно цепочки, состоящие каждая из транзис ор а и диода, с эыводом для подключения средней точки источника питания, а трансформатор вспомогательной преобразовательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая
в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.
4,Инвертор по п. 1, о т.л ичающийся тем, что при использовании источника питания со
а
yi
и
ах
ч 11
средней точкой основная преобразовательная ячейка выполнена в виде полумоста, каждое плечо которого образовано двумя последовательно соединенными управляемыми ключами, точкй ёВёдйнёниЕя которых ejpea диоды связаны с выводе для подключения средней точки источника питания, а общая точка пар управляемых ключей соединена с указанным первым выходным выводом, причём трансфорoматор вспомогательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая в соответствующие цепи основной и дополнительной ячеек и согласно-последо5вательно между собой,
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Патент США № 3391323, кл. 321-5, 1965.
2.Авторское свидетельство СССР
0 № 575751, кл. Н 02 М 7/537, 1975.
3.Авторское свидетельство СССР по заявке 2113548/07,
кл. Н 02 М 7/537, 1975.
.
1 3
7
у.
6
U
iLjLl
rUA/i--.
Фиг.
л
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Инвертор со ступенчатой, близкой к синусоидальной, формой кривой выходного напряжения | 1971 |
|
SU748743A1 |
Трехфазный инвертор | 1980 |
|
SU949765A1 |
Транзисторный преобразователь постоянного напряжения в переменное трехфазное | 1971 |
|
SU663044A1 |
Понижающий бестрансформаторный инвертор | 1982 |
|
SU1089740A1 |
Статический преобразователь со ступенчатым выходным напряжением | 1978 |
|
SU758444A1 |
Инвертор со ступенчатой формой кривой @ -фазного выходного напряжения | 1972 |
|
SU957387A1 |
Регулируемый статический преобразователь напряжения с многоступенчатой модуляцией | 1980 |
|
SU1059643A1 |
Регулируемый инвертор | 1972 |
|
SU866673A1 |
УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ МАГНЕТРОНА СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ПЕЧИ | 1991 |
|
RU2030848C1 |
Трехфазный инвертор | 1980 |
|
SU997207A1 |
- - -ч«.
o.
J
.j.
jg, J Jl|g |5
;
I 1
.06Т
r-J Ц.
Т .1.0
II
0.46 Т
4/1
t4
I I S
I
I i. I 1
Фиг.2.
Авторы
Даты
1980-09-15—Публикация
1978-07-05—Подача