Высокочастотный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области техники и физики и предназначено для использования в преобразовательной технике, а также в технологических устройствах, использующих ультразвук. В частности предлагаемое изобретение может быть использовано в системах возбуждения гидроакустических устройств.

Известны тиристорные источники питания,которые можно использовать для возбуждения излучателей антенных дистем гидроакустических устройств Т .

Недостатком такой схемы является то, что зарядный ток конденсатора в коммутирующей цепи зависит от нагрузки, что ограничивает верхний предел частоты инвертора, и невозможность получения выходной частоты инвертора выше предельной рабочей частоты тиристоров.

Этот недостаток устраняется схемой инвертора ультразвуковой частоты 2. .

Каждый п-идентичный канал и.нвертора состоит из двух тиристоров, подключенных к входным выводам и соединенных последовательно, один из которых связан с цепью нагрузки через

импульсный трансформатор. Первичные обмотки последнего образуют с последовательно и параллельно соединенныг и

5 в этих цепочках конденсаторыми, колебательные контуры второго рода, имеющими общую точку соединения. При включении одного из тиристоров, связанных с Цепью нагрузки, происходит

10 дополнительного конденсатора соответствующего канала.После полного ёарйда дополнительного конденсатора этот тиристор выключается, и происходит затухающий колебательный процесс в контуре второго рода. Через опре15деленное, время включается другой тиристор того же канала, происходит перезаряд конденсаторов контура и при обратной волне разрядного тока тиристор выключается.Далее процесс

20 повторяется .и в других каналах, и цикл повторяется. На нагрузке, подключенной ко вторичной обмотке, происходит геометрическое суммирование ЭДС, наводимых первичными обмот 5ками. Таким образом, на нагрузке получается непрерывное напряжение с соответствующей глубиной модуляции.

Использование этой схемы исключал ет возможность получения немодулироjVванных пачек импульсов (заполненных ультразвуковой частотой) с регулируемыми, длительностью иЧастотой посылок. Целью предлагаемого изобретения является получение немодулированных пачек импульсов с регулируемыми длительностью и частотой посылок. Поставленная цель достигается тем что высокочастотный инвертор, содержащий связанные с входными вывода.ми п-пар последовательно соединенных тиристоров, общая точка каждойпары которых подключена к одному концу соответствующей последов ательной резонансной цепочки, шунтированной вспомогательным конденсатором и соетоящей из конденсатора и одной из п-первичных обмоток трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выходным выводам, снабжена п-до полнительными тиристорами, включенными каждый последовательно с соответствующей парой тиристоров, а другие концы резонансных цепочек соедин ны с общей точкой цепочки, образо- ванной подключенными параллельно вхо НИМ выводам двумя дополнительно введенн ЬФ4и конденсаторами, Принципиальная схема инвертора представлена на чертеже. Первый канал инвертора состоит из дополнительного тиристора 1, основных тиристоров 2-3, конденсаторов . 4-5 и первичной обмотки б импульсного трансформатора 7 . Второй канал состоит из дополнительного тиристора 8, основных тирис торов 9-10, конденсаторов 11-12 и первичной обмотки 13 импульсного трансформатора 7. Третий канал состоит из дополнительно о тиристора 14, основных,тири торов 15-16, конденсаторов 17-18 и первичной обмотки 19 импульсного ТЕ)ансформатора 7.Цепь нагрузки-состоит из вторичной обмотки 20 импульсн го трансформатора 7 и нагрузки 21.Дел тёльнапряжения состоит из конденсаторов 22 и 23. . Основные тиристоры каналов управлякзтся импульсами, сдвинутыми во времени, а импульсы управления вспомогательными тиристорами всех каналов подаются одновременно. Схема работает следующим образом. ОдноврёМенновсем вспомогательным тиристорам 1,8 и 14 подаются импульсы управления, а также включается один из тиристоров любого канала, на пример тиристор 2 первого канала. Происходит заряд конденсатора 4 по цепи: плюс верхняя обкладка конден сатора 22 - тиристор 1 - тиристор 2 конденсатор 4 - минус нижняя обкат ка конденсатора 22. По окончании про Hieccaзаряда конденсатора 4 тиристор 2 выключается, а тиристор 1 остается включенным (время включенного сое тояния определяется управляющим импульсом, который задается длительностью пачек). Начинается затухающий колебательный процесс в контуре второго рода и в обмотках 13, 19, 20 индуктируется ЭДС. Через определенное время включается тиристор 3 и происходит перезаряд конденсатора 4 по цепи плюс верхняя обкладка конденсатора 23 - конденсатор 4 - тиристор 3 минус нижняя обкладка конденсатора 23. После полного перезаряда конЛенсатора 4 выключается тиристор 3. Начинается затухакхций колебательный процесс в контуре второго рода и в обмотках 13, 19, 20 индуктируется ЭДС. Через время Т включается тиристор 9 и происходит заряд конденсатора 11 по цепи: плюс верхняя обкладка конденсатора 22 - тиристор 8 тиристор 9 - конденсатор 11 - минус нижняя обкладка конденсатора 22. По окончании процесса заряда конденсатора 11 тиристор 9 выключается, а тиристор 8 остается включенным. Начинается затухающий колебательный процесс в контуре второго рода и в обмотках 6, 19, 20 индуктируется ЭДС. Через определенное время включается тиристор 10 и происходит перезаряд кон- денсатора 11 по цепи: плюс верхняя обкладка конденсатора 23 - конденсатор 11 - тиристор 10 - минус нижняя обкладка конденсатора 23. После полного перезаряда конденсатора 11 тиристор 10 выключается, и начинается затухающий колебательный процесс в контуре второго рода. В обмотках 6, 1у, 20 индуктируется ЭДС. Через время Т включается тиристор 15 и происходит заряд конденсатора 17 по цепи: плюс верхняя обкладка конденсатора 22 - тиристор 14 - тирис ор 15конденсатор 17 - минус нижняя обкладка конденсатора 22. По окончании процесса заряда конденсатора 17 тиристор 15 выключается, а тиристор . 14 остается включённым. Начинается затухающий колебательный процесс в контуре и в обмотках 6, 13, 20 индуктируется ЭДС. Через время Т включается тиристор 16 и происходит перезаряд конденсатора 17 по цепи: плюс верхняя обкладка конденсатора 23.конденсатор 17 - тиристор 16 - минус нижняя обкладка конденсатора 23. По окончании перезаряда выключается тиристор 16 и в контуре начинается затухающий колебательный процесс. В обмотках 6, 13, 20 индуктируется ЭДС. Далее цикл повторяется. После времени Тл , определяемого длительностью пачек, воздействие управляющих импульсов на тиристоры 1,8,14 прекращЖётся Ипрекращается подача энергии каналам. Следует пауза,в цепи нагрузки. После паузы Т,, на вспомогательные тиристоры вновь поступают управляющие импульсы, и последние включаются на необходимую длительность. Процесс по каналам повторяются, как описаны выше. На выходе инвертора обеспечивается пачки практически немодулированны импульсов синусоидальной формы, необходимой длительности и частоты посылок. Форму ла изобретения Высокочастотный инвертор, содержгиций связанные с входными выводами п-пар последовательно соединенных тиристоров, общая точка каждой пары которых подключена к одному концу соответствующей последовательной резонансной цепочки, шунтированной вспомогательным конденсатором и состдящей из конденсатора и одной из п-первичных обмоток трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью получения немодулированных пачек импульсов с регулируемой длительностью, онснабжен п-дополнительными тиристорами, включенными, каждый последовательно с соответствующей парой тиристоров, а другие концы резонансных цепочек, соединены с общей точкой цепочки, образованной подключенными параллельно входным выводам двумя дополнительно введенными конденсаторами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бедфорд В., Хофт Р. Теория автономных инверторов. М., Энергия, 1969, с. 58, рис. 3-1. 2. Авторское свидетельство по заявке №2599517/07,кл.Н 02 М 7/515, 05.04.78.