Мостовой инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(54) МОСТОВОЙ ИНВЕРТОР

I

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовым преобразователям энергии, и может найти применение в статических преобразователях, используемых в качестве вторичных источников питания.

По основному авт. св. № 587576 известно устройство, содержащее мостовой инвертор, вьшолненный на полупроводниковых ключах, с возвратными диодами, выходном трансформаторе, первичная обмотка которого включена в диагональ переменного тока моста, конденсатор, включенный в диагональ постоянного тока моста, и дроссель фильтра, включенный между одной из клемм источника питания и средним выводом первичной обмотки трансформатора 1 .

Недостатком такого мостового инвертора является плохое качество формы выходного напряжения, содержащее высшие гармоники.

Цель изобретения - улучшение качества формы выходного напряжения путем уменьшения содержания высилих гармоник.

Дяя выполнения поставленной цели в мостовой инвертор введены дополнительные трансформатор и мост, выполненный на правлясмых ключах, выводыпостоянного тока которого соединены с обкладками конденсатора, а в диагональ переменного тока включена одна из обмоток дополнительного трансформатора, вторая обмотка которого соединена последовательно со вторичной обмоткой выходного трансформатора.

При таком соединении обмоток и соответствующем выборе временного сдвига фаз напряжений на указанных обмотках и коэффициентов трансформации, согласно известным расчетным соотношениям качество формы суммарного выходного напряжения известного инвертора и предлагаемого дополнительного ин«5вертора может быть лучще, чем качество формы их выходных напряжений в отдельности.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - график напряжений.

Основной мост выполнен на управляемых ключах, например транзисторах 14 с возвратнымк диодами 5-8, в его диагональ переменного тока включена первичная обмотка выходного трансформатора 9, вьгаод от середины которой через дроссель 10 соединен с одним выводом для подключения источника питания, к другому выводу подключена обкладка конденсатора 11, вклюжиного в диагональ постоянного тока указанного моста. Дополнительный мост выполнен на управляемых ключах, например транзисторах 12-15 с возвратными диодами 16-19, выводы постоянного тока этого моста подключены к обкладкам конденсатора 1 а на выход этого моста включена первичная обмотка дополнительного трансформатора 20. Вторичные обмотки трансформаторов 9 и 20 включены последовательно в цепь выходного фильтра 21 и нагрузки 22. На фиг. 2 показаны напряжение U| на обмотках трансформатора 9 основного моста, напряжение Uj на обмотках трансформатора 20 дополнительного моста и суммарное выходное напряжение Ui + Ua- Ключи дополнительного моста управляются одним из известных способов, например, таким образом, что его выходное напряжение имеет прямоугольную форму с паузой, длительность которой меняется при регулировании. Выбором коэффициента трансформации трансформаторов 9 и 20, величины паузы и взаимного сдвига фаз напряжений Uj и Uj согласно известным расчетным соотношениям можно получить качество формы из сум марного напряжения лучше, чем у каждого из напряжений Ui и УЗ в отдельности. В качестве примера на фиг. 2 показаны напряжения, у каждого из которых при регулировании меняется пауза и спектр, содержащий все нечетные гармогшческие составляющие, нач:иная с третьей. Однако при одинаковых коэффи1Ц1ентах трансформации трансформаторов 9 и 20 и одинаковой велишне пауз в напряжениях Ui я Uj, а также при постоянном сдвиге фаз между ними, равном 60 зл.град, в их сум ме Uj + Uj третья гармоническая составляюшая исключена и качество формы выходного напряжения Ui + U7 лучше, чем у напряжения основного инвертора Ui или иапряжения дополнительного инвертора Uj. Таким образом, поставленная цель улучшения качества формы выходного напряжения устройства достигается введением в него дополнительного моста. При включении иа выход дополнительного моста соединенных последовательно друг с другом первичной обмотки трансформатора дополнительного моста и вторичной обмотки Tpaiicформатора основного моста напряжение на обмотках трансформатора дополнительного инвертора равно сумме напряжения Uj и выходного напряжения дополнительного инвертора Uj, (график Ui + Uj на фиг. 2), т.е. достигается аналогичное улучшение качества формы выходного напряжения, причем в цепь нагрузки в этом варианте включена вторичная обмотка только трансформатора дополнительного моста. Формула изобретения Мостовой инвертор по авт. св. № 587576, отличающийся тем, гго, с целью улучшения качества формы выходного напряжения путем уменьшения содержа1гая .высших гармоник, введены дополнительные трансформатор и мост, выполненный на управляемых ключах, выводы постоянного тока которого соединены с обкладками конденсатора, а в диагональ переменного тока включена одна из обмоток дополнительного трансформатора, вторая обмотка которого соединена последовательно со вторичной обмоткой выходного трансформатора. Источники информа1щи, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 587576, кл, Н 01 Н 7/515, 1977,

U1

сриг.1

и,

Ui