Транзисторный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение в электротехнологических установках индукционного нагрева и ультразвуковой обработки.

Известны автономные инверторы с реактивными мостами и диодами вклю- . ченными в диагонали этих мостов .СОсЙ

Однако известные инверторы не обеспечивают надежной работы на повьшенных частотах, составляющих сотни килогерц без перенапряжений на элементах схемы.

Наиболее близким по технической сущности является инвертор, содержащий источник питания, к которому через сглаживающий дроссель подключены последовательно соединенные ключевые элементы, параллельно которым подключены два последовательно соединенных реактивных моста, противоположные плечи которых образовань разделительными конденсаторами и коммутирующими индуктивностями, а в ДИагонали этих мостов включены диоды последовательно с одними обмотками дросселей насыщения. 5J

Недостатками данного инвертора являются низкая выходная частота и низкая надежность из-за появления перенапряжений.

Цель изобретения - ограничение перенапряжений.

Поставленная цель достигается

10 тем, что в преобразователе дроссели насьщения выполнены трехобмоточными, причем вторые их обмотки включены последовательно с коммутирующими дросселями, а третьи обмотки - пос15ледовательно со входным дросселем.

При отсутствии дросселей насьпцения энергия, накопленная в коммутирующих индуктивностях, пропорциональная произведению f

20

где io5 максимальное значение обратного тока через диод, в момент воестановления запирающих свойств диода выделяется на элементах инвертора и .вызывает дополнительнйе потери весьм значительные на высоких частотах. Применение дросселей насьпцения с тремя обмотками позволяет повысить выходную,частоту и надежность, снизить потери в преобразователе за счет устранения обратных токов диодов. Величина максимального напряжения на транзисторах при включении ди одов ограничивается. На фиг. 1 дана принципиальная схе ма преобразователя; на фиг. 2 - диаг раммы токов реактивных мостов (пунк тиром показаны токи без дроссеттей на сыщения). Преобразователь содержит ключевые элементы (транзисторы) 1 и 2, дроссель насьпценияг- с обмотками 3-5, коммутируйицие дроссели 6 и 7, разделительные конденсаторы 8 и 9 и диод 10 первого моста, разделительные конденсаторы 11 и 12, коммутирующие дроссели 13 и 14, дроссель йасыгаения с обмотками 15-17 и диод 18 второго моста, сглаживающий дроссель 19 и источник 20 питания. Устройство работает следующим об разом. При подаче И1 ульса управления на транзистор 1, в элементах верхне . го моста начинают течь токи, форма которых показана на фиг. 2. Соотношение медду количеством витков в обмотках 3-5 (15-17) равно 1:2:1. При t « О напряженность магнитного поля сердечника равна О, так как токи в обмотках 4 и 5 направлены встречно. На интервале времени от О до t с ростом тока через обмотку 4 дроссель входит в насыщение. В мо мент времени t выключается транзис тор 1 и включается диод Ю, С этого йомента в обмотке 3 течет ток, кот рый имеет то же направление, что и токи обмоток 4 и 5, и дроссель продолжает находиться в насыщении. В момент времени tf напряженность м нитного поля сердечника равна О, та как токи через обмотки 4 и 5 направены встречно, а ток диода равен 0. С этого момента начинает перемагничиваться сердечник дросселя насьпдения и величина обратного тока через иод ограничивается величиной тока перемагничивания. В элементах нижнего моста происходят аналогичные процессы. Использование дросселей насьпдения с тремя обмотками позволяет повысить выходную частоту преобразователя и снизить потери в нем. На макете транзисторного преобразователя частоты, рабочая частота возресла в 10 раз, обратные токи диодов уменьшились в 4 раза, а общий КПД возрос на 10%. Формула изобретения Транзисторный преобразователь пос.оянного тока в переменный, содержа- . пщй два последовательно соединенных транзистора, подключенных через сглаживающий дроссель ко входным выводам, причем точка соединения транзисторов подключена к одному из выходных выводов, а другой выходной вывод подключен к общей точке двух последовательно соединенных реактивных мостов, в противоположные плечи которых включены разделительные кон:денсаторы и коммутирующие дроссели, а в диагонали этих мостов включены диоды последовательно с одними обмотками дросселей насьщения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью органичения перенапряжений, дроссели насьпцения выполнены трехобмоточными, причем вторые их обмотки включены последовательно с коммутирующими дросселями, а третьи обмотки последовательно со входным дросселем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 547019, кл. Н 02 М 7/515, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 547020, кл. Н 02 М 7/515, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № 525213, кл. Н 02 М.7/515, 1974.

11 }

//

/J

18

-Л

15

-0

cpue.i