Преобразователь постоянного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, применяемым в устройствах бесперебойного питания. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Преобразователь содержит блок 1 управления, инверторы 2 и 3. На двух магнитопроводах размещены соответственно по две первичные обмотки 6, 7 и 8, 9. Общая обмотка 10 охватывает одновременно оба магнитопровода 4 и 5, инверторы 2. 3 содержат по два однофазных выпрямительных моста на диодах 11-18 (19-26), в диагональ переменного тока каждого из которых включена соответствующая первичная обмотка 6, 7 (8, 9). К объединенным выводам постоянного тока подключен быстродействующий ключ 27

Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>5 Н 02 M 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ll

»t

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4717662/07 (22) 11.07.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (72) С,И.Шеленок и Л.B.Âîëîøèí (53) 621.314.572 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 11227722442288, кл. Н 02 М7/48,,1984.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1467712, кл. Н 02 M 7/48, 1987. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, применяемым в устройствах бесперебойного питания. Цель изобретения — улучшение

„„SU 1683155 Al массогабаритных показателей. Преобразователь содержит блок 1 управления, инверторы 2 и 3. На двух магнитопроводах размещены соответственно по две первичные обмотки 6, 7 и 8, 9. Общая обмотка 10 охватывает одновременно оба магнитопровода 4 и 5, инверторы 2. 3 содержат по два однофазных выпрямительных моста на диодах 11 — 18 (1 9-26), в диагональ переменного тока каждого из которых включена соответствующая первичная обмотка 6, 7 (8, 9). К обьединенным выводам постоянного тока подключен быстродействующий ключ 27 (28). Средние выводы обмоток 6, 7 инвертора 2 и обмоток 8, 9 инвертора 3 подключены к выводам источника 29 питания, 1 ил, ! 683155

Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, применяемым в установках бесперебойного питания, Цель изобретения -улучшение массогабаритных показателей.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя, Преобразователь cîoäåpæèò блок 1 yv,равления, инверторы 2 и З,два магнитопровода 4 и 5, на которых размещены соответсгвенно по две первичные обмотки

6, 7 и 8, 9. Общая обмотка 10 охватывает одновременно оба магнитапровода 4 и 5, Инверторы 2 и 3 содержат по два однофазных выпрямительных моста на диодах 1118 {19 — 26)., в диагональ переменного тока каждого из которых включен" соответствующая первичная обмотка 6, 7 (8, 9). К объединенным выводам постоянного тока подключен быстродействующий ключ 27 (28), Средние выводы первичных обмоток 6 и 7 инвеотора 2 и обмоток 8 и 9 инвертора

3 подключены к выводам источника 29 питания, Два первых силовых ключа 30 и 31 (32 и 33) инвертора 2 (3) включены последовательноо с диодами 17 и 18 (25 и 26) катодной группы первого моста, а два вторых силовых ключа 34 и 35 (36 и 37) — последовательно с диодами 11 и 12 (19 и 20) анодной группы второго моста. Одноименные по полярности концы обмоток 7 и 9 магнитопроводов 4 и 5 соединены между собой через ключ 38 переменного тока. Выходная (вторичная) цепь преобразователя, в которую включены приемники 39 электрической энергии, образована последовательно соединенными общей обмоткой 10, правой (по схеме) половиной первичной обмотки 7 первого магнитопровода 4 и левой (no схеме) половиной аналогичной первичной обмотки 9 второго магнитопровода 5, Преобразователь работает следующим образом.

В рабочем режиме при исправных сило. вых ключах инверторов 2 и 3 быстродействующие ключи 27 и 28 замкнуты, а ключ 38 разомкнут. При этом разноименные выводы постоянного тока выпрямительных мостов каждого инвертора объединяются между собой, что обеспечивает режим работы инверторов, эквивалентный режиму работы традиционной мостовой схемы инвертора напряжения, при котором осуществляется двусторонний обмен электрической энерглей между источником питания и нагрузкой, Так, например, если силовые ключи 30 и 35 инвертора 2 замкнуты, ток нагрузки

55 инвертора 2 (в зависимости от его знака) протекает либо по цепи: плюс источника 29, левая половина обмотки 7, диод 17, силовой ключ 30, быстродействующий ключ 27, силовой ключ 35, диод 12, правая половина oáмотки 6, минус источника 29, либо,при возврате реактивной мощности в истс ник) по цепи: минус источника 29, обмо1 а 6, обратный диод 14, ключ 27, обратный диод

15, обмотка 7, плюс источника питания. Если силовые ключи 30 и 35 разомкнуты, а силовые ключи 31 и 34 инвертора 2 замкнуты, то ток нагрузки протекает либо по цепи; плюс источника 29, обмотка 7, диод 18, ключи 31, 27 и 34, диод 11, обмотка 6, минус . источника 29, либо по цепи: минус источника 29, обмотка 6, обратный диод 13, ключ 27, диод 16, обмотка 7, плюс источника 29, Нулевая пауза в выходном напряжении инвертора 2 формируется путем замыкания ключей 34 и 35 или ключей 30 и 31, В первом случае первичная обмотка 6 оказывается замкнутой накоротко либо по цепи; диод 14, ключи 27 и 34, диод 11, либо по цепи: диод

13, ключи 27 и 35, диод 12, Во втором случае нулевая пауза формируется путем замыкания накоротко другой первичной обмотки 7 либо по цепи: диод 18, ключи 31 и 27, диод

15, либо по цепи: диод 17, ключи 30 и 27диод

16;

Аналогичным образом функционирует и инвертор 3.

Выходное напряжение преобразователя является суммой напряжения в общей обмотке 10, напряжения правой половины обмотки 7 магнитопровода 4 и напряжения левой половины обмотки 9 магнитопровода

5.

В случае пробоя или потери управляемости силовых ключей 30, 31, 34 и 35 инвергора 2 блок управления размыкает быстродействующий ключ 27 и. замыкает ключ 38, При этом незаьисимо от состояния силовых ключей инвертора 2 его первичные обмотки 6 и 7 оказываются разомкнутыми между собой (вследствле разрыва цепи постоянного тока выпрямительных мостов} и не оказывают взаимного влияния на электромагнитные процессы в магнитопроводе 4, Выходное напряжение преобразователя поддерживается неизменным за счет подключения правой половины обмотки 9 магнитопровода 5 к соответствующей (правой) половине обмотки 7 магнитопровода 4 посредством ключа 38.

Аналогичным образом преобразователь работает при исправных силовых ключах инвертора 2 и неисправных силовых ключах инвертора 3.

1683155

Составитель В, Глоб

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Ìîðãeíòàë Корректор С. Черни

Заказ 3420 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

За счет упрощения схемы улучшены массогабаритные показатели преобразователя, Формула изобретения

Преобразователь постоянного напря- 5 жения в переменное, содержащий два инвертора, s состав каждого из которых входят силовые ключи, диоды и быстродействующий ключ постоянного тока, трансформаторный узел, составленный из двух 10 отдельных магнитопроводов, каждый из которых охвачен общей для всех магнитопроводов обмоткой и двумя первичными обмотками, а также ключ переменного тока, диоды и силовые ключи каждого инвертора 15 образуют два однофазных выпрямительных моста, одноименные выводы постоянного тока которых объединены между собой и подключены к противоположным по полярполярности силовым выводам быстродействую- 20 щего ключа, к выводам переменного тока указанных мостов подключены первичные обмотки соответствующего магнитопровода, средние выводы которых соединены с входными выводами, причем два первых силовых ключа инвертора включены последовательно с диодами катодной группы первого моста, а два вторых силовых ключа инвертора — с диодами анодной группы вто.рого моста, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, один из крайних выводов одной иэ первичных обмоток первого магнитопровода соединен непосредственно с противоположным по полярности выводом общей обмотки и через ключ переменного тока с одноименным по полярности крайним выводом аналогичной первичной обмотки второго магнитопровода, причем свободный конец общей обмотки и противоположный ему по полярности крайний вывод упомянутой первичной обмотки второго магнитопровода образуют выходные выводы преобразователя.