Преобразователь постоянного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных устройствах для преобразования напряжения первичного источника в переменное напряжение регулируемой величины и частоты. Цель изобретения - упрощение преобразователя. С этой целью в преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий мостовой инвертор, каждое плечо которого , .а также силовой ключ, включенньй в цепь его питания, зашунтированы обратным диодом 11 и выполненЬ в виде соединенных последовательно транзистора 9, зашунтированногс за- g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si) 4 Н 02 М 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4234923/24-07 (2?) 27.04.87 (46) 15.10.88. Бюл. Р 38 (71) Азербайджанский политехнический институт им. Ч.Ильдрыма (72) Н.Г.Гаджиев, В.М.Скобченко, А.М.МанаАов, А.И.Джумаев и С.А.Абдуллаев (53) 621.314.57 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1058018, .кл, Н 02 М 7/537, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1372560, кл. Н 02 М 7/537, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

„„30„„1431023 A 1 (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных устройствах для преобразования напряжения первичного источника в переменное напряжение регулируемой величины и частоты. Цель изобретения— упрощение преобразователя. С этой целью в преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий мостовой инвертор, каждое плечо которого, .а также силовой ключ, включенный н цепь его питания, зашунтированы обратным диодом 11 и выполненЫ в виде соединенных последовательно с транзистора 9, зашунтированного за- cl

1431023 щитиой цепочкой 12 для уменьшения динамических потерь, и тиристора 10, а также узел управления, выполненный. в виде соединенных последовательно задающего генератора, блока формирования управляющих напряжений, один иэ выходов которого связан с блоком управления силовым ключом, а второй — со входом усилительноразвязывающего блока, у которого выходные обмотки разделительного трансформатора 15 связаны с управИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных устройствах для преобразования напряжения первичного источника в переменное напряжение регулируемой величины .и частоты.

Цель изобретения — упрощение уст", ройства.

На фиг.1 представлена функциональ10 ная схема преобразователя постоянного напряжения в переменное; на фиг.2 принципиальная схема силового плеча мостового инвертора; на Аиг.3 — пример выполнения усилительно развязывающего узла блока управления; на фиг.4 — пример выполнения узла управления силовым ключом; на Аиг.5 — вре" менные диагр" ы. поясняющие принцип 70 формирования управляющих напряжений тиристорами и транзисторами плеч мостового инвертора.

Преобразователь содержит мостовой инвертор 1, в цепь питания попарно включен управляемый силовой ключ 2, блок управления 3, состоящий из задающего генератора 4, узел формирования управляющих напряжений 5, узел управления силовым ключом 6 и усилительнораэвяэывающий узел 7 (фиг.1). В диа30 гональ моста включена нагрузка 8.

Каждое плечо мостового инвертора

1 состоит (Аиг.2) иэ последовательно соединенных силового транзистора 9 и тиристара 10, зашунтированных обратным диодом 11. Силовой переход транзистора в плече зашунтирован корляющими цепями транзисторов мостового инвертора, введены узль| задержки, кажный из которых включен между выходной обмоткой разделительного трансформатора и управляющей цепью тиристора, причем узел задержки выполнен в виде согласованной линии задержки, нагруженной на ключевой элемент, выполненный в виде транзистора. Упрощение догтигается эа счет исключения разделительного трансформатора..1 э.п. ф-лы, 5 ил. ректирующей цепочкой 12. Вход управления транзистора 9 через резистор

13 подключен к выходной обмотке 14 развязыяающего транзистора 15 усилительно-раэвязывающего узла ?. Вход управления тиристора 10 через ограничительный резистор 16 и узел задержки.17 подключен к обмотке -14 трансформатора 15. Узел задержки 17 состоит иэ согласованной линии задержки 18, нагруженной на ключевой элемент, например транзистор 19, и согласующего резистора 20. Защитная цепочка 12 состоит из конденсатора 21, диода 22 и резистора 23.

Задающий генератор 8 может быть выполнен по схеме мультивибратора.

Узел формирования управляющих напряжений 5 может быть выполнен по схеме широтно-импульсного модулятора, вход и выход которого нагружен на триггера, работающие в режиме деления частоты на два.

Усилительно развязывающий узел может быть выполнен по схеме двухтактного усилителя мощности с трансформаторным выходом (фиг.3).

Блок управления силовым ключом (фиг.4) может быть выполнен по схеме усилителя с оптоэлектронной развязкой.

Преобразователь работает следующим образом.

В данном преобразователе реализован такой алгоритм переключения тиристора и транзистора одного из плеч мостового инвертора, при кото1431023

20 ром первоначально подается отпирающее напряжение на транзистор, а через время 7 — на тиристор. Величина Г выбирается иэ условия устранения

"сквозных" токов в последовательно соединенных плечах мостового иннертора и обычно зависит от мощности инвертора, типа транзисторов и колеблется н пределах от одной до нескольких микросекунд. Одновременно с подачей запирающего импульса управления на транзистор и тиристор запирается и силовой ключ, включенный последонательно с мостовым инвертором, тем самым обеспечивая формированное запирание тиристоров мостового иннертора, а также ограничение величины напряжения на конденсаторе защитной цепочки на уровне 3-4 В, что существенно уменьшает величину динамических потерь на транзисторе н моиент его включения, а следовательно, .повышает надежность работы преобразователя.

При последующем включении силового ключа тиристор 10 успевает восстановить свои запирающие свойства, а на транзисторе 9 ноддерживается напряжение, до которого зарядился конденсатор 21. защитной цепочки 12, т.е. до величины 3-4 В. Тот факт, что величина напряжения на транзисторах мостового инвертора ограничивается на уровне s несколько В, позволяет отказаться от усилительноразвязынающего блока с трансформаторным выходом, связанного с управляющими цепями тиристоров мостового инвертора, а использовать для цепей управления тиристорами выходное напряжение усилительно-раэвязынающего блока, связанного с управляющими цепями транзисторов мостового инверторае

На фиг.з приведена диаграмма 24 напряжения на выходной обмотке разделительного трансформатора 15. Задержка на величину 1 момента включения тиристора 10 осуществляется с помощью схемы задержки 17, Одна из возможных технических реализаций схемы задержки, обладающей минимальной нестабильностью времени задержки, приведена н данном техническом реше25

ЗО

50 нии. При появлении на обмотке 14 управляющего напряжения с полярностью плюс на базе транзистора, минус на эмиттере, через время равное линии задержки 18, на базе транзистора 19 появляется отпирающее напряжение и он открывается. При этом в управляющей цепи тиристора 10 через резистора 16 течет ток (диаграм ма) 25 и тиристор открывается.

Изобретение позволяет существенно упростить преобразователь, ибо исключает не только ряд активных и е пассивных элементов из схемы управления, но исключает и такой низконадежный, и нетехнологичный элемент как разделительный трансформатор усилительно-раэвяэьгвающего блока.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий мостовой инвертор, каждое плечо которого выполнено в ниде соединенных последовательно силового транзистора, зашунтированного защитной цепочкой для уменьшения динамических потерь, и тиристора, при этом каждое плечо иннертора и силовой ключ, включенный в цепь его питания, зашунтированы обратными диодами, а управляющие входы каждого плеча соединены с выходами усилительно-раэвязынающего узла блока управления через выходные обмотки разделительного трансформатора, причем вход усилительно-развяэывающего узла подключен к первому выходу узла формирования управляющих напряжений, второй выход которого через узел уп" равления силовым ключом подключен к управляющему входу последнего, о тл и ч а ю m и и с я тем, что, с целью упрощения, введены узлы задержки, каждый из которых включен между выходной обмоткой разделительного трансформатора и входом управления тиристором, 2. Преобразователь по п.1, о т " л и ч а ю шийся теи, что узел задержки выполнен в виде согласованной линии задержки, нагруженной на транзисторный ключевой элемент.

1431023

1431023

Составитель И,Никитин

Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Редактор Н.Горват

Тираж 666 Подписное

В1!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

}3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5348/54

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4