Параллельный резонансный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматики и электропривода. Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения напряжения на транзисторах на уровне N - кратном напряжению питания инвертора. Параллельный резонансный контур 4 в виде контурного дросселя, шунтированного контурным конденсатором, включен между коллекторами транзисторов 1 и 2. В контурный дроссель введены две рекуперационные обмотки, идентичные половинам основной обмотки и соединенные с ними через конденсаторы 6 и диоды 7. Благодаря разбивке рекуперационных и основной обмоток контурного дросселя на N-1 одинаковых секций напряжение на закрытых транзисторах 1 и 2 жестко ограничивается на уровне последовательно соединенных через диоды 7 конденсаторов 6. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ CORETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4389211/24-07 (22) 09,03,88 (46) 07,11.89, Бюл. N -. 41 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф, М,А,Бонч-Бруевича (72) А.Л.Асиновский, В,Д,Вогман, 0.А.Ефимов, A.Â.ÌàêàðîB и В.В,Николаев (53) 621 . 314. 58 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1134999, кл. Н 02 М 7/53?, 1983, Авторское свидетельство СССР

Р 1277324, кл. H 02 М 7/5395, 1984. (54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ РЕЗОНАНСНБЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматики и электропривода.. ЯО 1520642 А 1

Цель изобретения — повьппение надежности путем ограничения напряжения на транзисторах на уровне,п-кратном напряжению питания инвертора. Параллельный резонансный контур 4 в виде контурного дросселя, шунтированного контурным конденсатором, включен между коллекторами транзисторов 1 и 2, .

В контурный дроссель введены две рекуперационные обмотки, идентичные половинам основной обмотки и соединенные с ними через конденсаторы 6 и диоды

7. Благодаря разбивке рекуперационных и основной обмоток контурного дросселя на (п-1) одинаковых секций напряжение на закрытых транзисторна

С>

1 и 2 жестко ограничивается на уровне последовательно соединенных через диоды 7 конденсаторов 6. 3 s,ï. ф-лы, 3 ил.

152О642 А

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматики и электропривода.

Цель изобретения — повьш ение надежности путем ограничения напряжения на транзисторах на уровне, и-кратном напряжению питания инвертора, На фиг.1-3 приведены варианты вы- 1О ,полнения схемы инвертора.

Инвертор содержит два транзистора 1 и 2, эмиттеры которых соединены с первым входным выводом инвертора 3, Между коллекторами транзисто- 15 ров l и 2 включен соединенный с выходными выводами инвертора параллельный резонансный контур 4, контурный дроссель которого имеет отвод от средней точки основной обмотки, соединенный 2р через питающий дроссель 5 с вторым входным выводом инвертора 3. Каждая п*.,-ловина основной обмотки контурного дросселя разделена íà (n-1) равных секций. Дополнительно введенные реку-,25 перационные обмотки контурного дрос" селя идентичны половинам основной обмотки кснтурного дросселя по числу секций и числу витков и магнитосвязаны с ниии. Выводы половин основной об-3О мотки контурного дросселя за исключением средней точки соединены через

2(n-1) введенных конденсаторов 6,-6 „ z с соответствующими одноименными выводами секций рекуперационных обмоток.

Подключенные к конденсаторам б,-б „

35 выводы секций рекуперационных обмоток соединены с разноименными выводами соответствующих секций половин основной обмотки контурного дросселя через

2(n-2) диодов 7» -7 „, включенных встречно по отношению к полярности соответствующих конденсаторов 6,-6 „

Соединенные с конденсаторами 6 „ и бin выводы последних секций реку- 45 перационных обмоток подключены к второму входному выводу через диоды 7 „ и 7 „ g включенные встречно по отношению к полярности источника питания инвертора, Свободные выводы этих секций подключены к первому входному выводу через обмотки дополнительных дросселей 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

Транзисторы 1 и 2 поочередно откры55 ваются входным сигналом на половину периода генерируемой частоты, Напряжение на колебательном контуре U„ приложенное к запертому транзистору (например, 1), в то время, когда другой транзистор (2) открыт, составляет 3,14, Е. В установившемся режиме блокировочные конденсаторы 6 заряжены до напряжения источника питания

E. Количество конденсаторов в одном плече схемы равно числу секций полуобмотки, т.е. (n-1), а суммарное напряжение на них составляет (n-1)Е, Условие отпирания диодов 7„, 7 -7 „ в одном плече схемы имеет вид U =

= 3,14 F. (n-1)Е + Е = nE, что возможно при п 4, Следовательно, при п 4 все диоды в установившемся режиме заперты, В переходном режиме (при сбросе нагрузки, в стартовом режиме, при сбое в цепи возбуждения) ток г,.;тающего дросселя скачком уменьшается, напряжение на нем под действием ЗДС самоиндукции возрастает, что приводит к существенному превышению напряжением на коллекторе запертого транзистора уровня 3,14 Е, т,е, в переходном режиме U< > 3,14 Е. Однако при достижении этим напряжением значения п Е (n 4) открываются диоды 7,, 7 -7д„,и дальнейшее возрастание коллекторного напряжения жестко ограничивается. Избыточная энергия, накопленная. питающим дросселем, при этом рекуперируется в источник 3 питания.

Таким образом, обеспечивается надежная работа инвертора.

Наличие магнитной связи между обмотками дросселей 5, 8 и 9 позволяет уменьшить число моточных изделий, При выполнении обмоток дросселей 5, 8 и 9 идентичными по числу витков и магнитосвязанными, т.е. при расположении их на общем магнитопроводе, индуктивность их параллельного соединения не уменьшается, что позволяет уменьшить индуктивность каждой обмотки по сравнению с известным устройст вом в два раза, В качестве примера на фиг.2 приведена схема параллельного резо- . нансного инвертора с жестким ограничением напряжения на запертых транзисторах на уровне 4Е (n 4). Схема содержит те же элементы, что и на фиг.1, но обмотки 8 и 9 расположены на сердечнике дросселя 5.

Поскольку в стационарном режиме напряжение на коллекторе составляет

3,14Е, то благодаря жесткому ограни152064

1, Параллельный резонансный инвер- 20 тор, содержащий два транзистора, эмиттеры которых соединены с первым входным выводом инвертора, между коллекторами транзисторов, соединенных с выходными выводами инвертора, включен 25 параллельный резонансный контур контурный дроссель которого имеет отвод от средней точки с основной обмотки, соединенный через питающий дроссель с вторым входным выводом инвертора, 30 и индуктивный узел, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения напряжения на транзисторах на уровне, п-кратном напряжению питания инверто- З5 ра, каждая половина основной обмотки дросселя разделена на (n-1) одинаковых секций, в контурный дроссель введены две рекуперационные обмотки одинаковые по числу витков и числу 40 секций с половинами его основной обмотки, выводы всех секций каждой из половин основной обмотки контурного дросселя, за исключением вывода, соединенного со средней точкой, соецине- 45 чению напряжение на коллекторе транзистора в любом режиме не может yseличиться более 4F, т. е. более 277, Конструкция питающего дросселя мо5 жет быть упрощена путем исключения одной из дополнительных обмоток и соединения крайних выводов рекуперационных обмоток между собой. При этом в питающем дросселе 5 могут быть ис- 10 пользованы только две обмотки, поскольку обмотки 8 и 9 оказываются включенными параллельно и могут быть заменены одной. Схема, иллюстрирующая такое построение инвертора, приведена 15 на фиг.3.

Формула изобретения г 6 ны через (п-1) введенных конденсаторов с одноименными выводами соответствующих секций рекуперационных обмоток контурного дросселя, соединенные с конденсаторами выводы всех, кроме последних секций рекуперационных обмоток контурного дросселя через (n-2) введенных диодов соединены с разноименными выводами соответствующих половин основных обмоток контурного дросселя, соединенные с конденсаторами выводы последних секций рекуперационных обмоток контурного дросселя соединены через два введенных диода с вторым входным выводом инвертора, а крайние выводы этих секций через индуктивный узел соединены с первым входным выводом инвертора.

2. Инвертор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что индуктивный узел выполнен в виде двух дополнительных дросселей, обмотка каждого из которых включена между крайним выводом рекуперационной обмотки контурного дросселя и первым входным выводом инвертора.

3. Инвертор,по п, .1, о т л и ч а— ю шийся тем, что индуктивный: узел выполнен в виде двух дополнительных обмоток, размещенных на сердечнике питающего дросселя и включенных между соответствующим крайним выводом рекуперационной обмотки контурного дросселя и первым входным выводом инвертора.

4, Инвертор по п, 1, о т л и ч аю шийся тем, что индуктивный узел выполнен в виде одной дополнительной обмотки, размещенной на сердечнике питающего дросселя и включенной между объединенными крайними выводами рекуперационных обмоток контурного дросселя и первым входным выводом инвертора, 1520642

Сос тавитель В,Моин

Редактор А.Мотыль Техред Л.Олийнык Корректор 3,Лончакова

Заказ 6768/56 . Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

П оизводственно-издательскии комбинат Патент",, У р д, у

TI г Ужго о л. Гага ина 101

P P