Автономный инвертор напряжения
Использование: в преобразовательной технике. Сущность изобретения: устр-во содержит мост на тиристорах (1-4), управляющие электроды которых через элементы гальванической развязки (22-25) соединены с формирователями импульсов (18, 20). В цепь диода (14) и конденсатора (27) включен импульсный тр-т тока (26), соединенный с распределителем импульсов (19). Частота формируемых инвертором колебаний может изменяться плавно от значения, близкого к О, до нескольких кГц регулированием частоты повторения тактовых импульсов без изменения параметров коммутирующей LC-цепи. 2 ил.
СО!ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГО СПАТЕ НТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787369/07 (22) 30,01.90 (46) 15,04.93. Бюл. N 14 (71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (72) Л.Г. Кощеев (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 143888, кл, Н 02 М 7/515, 1965;
Авторское свидетельство СССР
N - 172394, кл. Н 02 M 7/515, 1965, Авторское свидетельство СССР № 474084, Н 02 М 3/315, 1971, Бирзниекс Л.В. Импульсные преобоазователи постоянного тока, M.: Энергия, 1974, с, 255.
Авторское свидетельство СССР
N 85„1696, кл. Н 02 M 7/515, 1981.
/,У 1Р Ж,, 180952OА1 (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в преобразовательной технике, Сущность изобретения: устр-во содержит мост на тиристорах (1 — 4), управляющие электроды которых через элементы гальванической развязки (22 — 25) соединены с формирователями импульсов (18, 20). В цепь диода (14} и конденсатора (27) включен импульсный тр-т тока (26), соединенный с распределителем импульсов (19). Частота формируемых инвертором колебаний может изменяться плавно от значения, близкого к
О, до нескольких кГц регулированием частоты повторения тактовых импульсов без изменения параметров коммутирующей
1 С-цепи. 2 ил.
1809520
-Предлагаемоеизобретениеотносится калек- 1-4, Отпирание тиристоров 1-4 обеспечиватротехнике, в частности к силовым устройствам. ет шунтирование первичной обмотки трансЦелью предлагаемого изобретения яв- форматора 15 и коммутирирующей LC-цепи ляется снижение стоимости оборудования и. 9, 10, При этом через коммутирующую LCпотерь энергии в режиме холостого хода. 5 цепь и вентили 1-4 и 5, 8 протекает короткий
На фиг. 1 приведена принципиальная импульс тока 4 синусоидальной формы. схема предлагаемого инвертора напряже- В момент времени t2 ток коммутируюния на фиг. 2 даны временные диаграммы щей LC-цепи 1 меняет свое направление и напряжений и токов инвертора, иллюстри- переходит в цепь диодов 5, 6 и 7, 8, При этом рующие его работу. 10 на тиристорах 1 — 4 создается обратное наАвтономный инвертор напряжения со- пряжение, они выключаются и восстанавлидержит мост на тиристорах 1-4 и диодах ваютсвои запирающие свойства.
5-8, подключенных встречно-параллельно В момент времени тз ток коммутируютиристорам, коммутирующую LC-цепь, в со- щей LC-цепи снова меняет свое направлестав которой входят реактор 9 и конденса- 15 ние и благодаря наличию остаточных тор 10Ä 11, носителей зарядов в кремниевых переходах дополнительный дроссель 12, диоды 13, 14, диодов протекает в обратном направлении, выходной трансформатор 15, конденсатор В момент времени tp происходит выклю фильтра 16, блок управления, включающий чение диодов 5, 6, и 7, 8, и нэ тиристорах 1-4 генератор тактовых импульсов 17, первый 20 восстанавливается прямое напряжение 0 . формирователь импульсов тока 18, распре- Короткий импульс тока iz коммутирующей делитель импульсов тока 19 и второй форми- LC-цепи переходит в цепь диода 14, конденрователь импульсов тока 20. Вход сатора 27 и импульсного трансформатора распределителя импульсов. тока зашунтиро-. 26. B. результате этого на вторичной обмотке ван резистором 21. . 25 трансформатора 26 наводится короткий имУправляющиеэлектродысинфазнойпа- пульс напряжения, который поступает в ры тиристоров инвертора 1, 2 через элемен- цепь входа распределителя импульсов тока ты гальванической развязки 22, 23 связаны . 19. При этом второй формирователь импульс первым выходом второго формирователя сов 20 обеспечивает формирование коротимпульсовтока20,асинфазныхтиристоров 30 кого импульса тока iy< на первом выходе, 3,4 через элементы гальванической развяз- поступающего во входные цепи элементов ки 24, 25 — со вторым выходом второго фор- гальванической развязки 22, 23, При этом в мирователя импульсов тока. Кроме этого цепи управляющих электродов тиристоров управляющие переходы всех тиристоров 1, 2 появляются импульсы тока, обеспечиваинвертора 1 — 4 через упомянутые элементы 35 ющие их отпирание и подключение первичгальванической развязки 22-25 соединены ной обмотки выходного трансформатора 15 с выходом первого формирователя импуль- к конденсатору 10 через реактор 9 и конденсов тока 18, вход которого соединен с выхо- .. сатору фильтра 14 через сглаживающий . дом генератора тактовых импульсов 17. дроссель 11. С этого момента через тиристоВход распределителя импульсов 19 че- 40 ры 1, 2 протекает нагрузочная составляюрез импульсный трансформатор тока 26 щая тока, на тиристорэх 3; 4 и диодах 7, 8 подключен в цепь последовательно соеди- имеется напряжение Ои, а на выходе появненных диода 14 и конденсатора 27. При ляется импульс напряжения U,,„, этом между точками соединения конденса- В момент времени ts при срабатывании тора 27 и диода 14 и конденсатора фильтра 45 генератора тактовых импульсов 17 на вход
16 и сглаживающего дросселя 11 включен первого формирователя 18 снова поступает резистор 28. короткий импульс тока io. При этом импульс . В исходном состоянии тиристоры моста тока io>, протекая через входные цепи всех
1-4 выключены, конденсаторы 10, 16 и 27 элементов гальванической развязки 22-25, заряжены до напряжения, равного напря- 50 обеспечиваетотпираниетиристоров3,4(тижению источника питания. ристоры 1, 2 к этому моменту времени нахоВ момент времени t> (фиг. 2) генератор дились в открытом состоянии) и . тактовых импульсов 17 блока управления шунтирование цепи входа моста, В резульформирует короткий импульс тока io, кото- тате этого через силовые вентили инвертора рый поступает на вход первого формирова- 55 протекает результирующий ток нагрузки и теля импульсов 18" и протекает через коммутирующей LC-цепи 9, 10. входные цепи всех четырех элементов галь- . В момент времени te ток через вентц,1и ванической развязки 22-25. При этом созда- меняет направление и переходит с т ..ристоются импульсы тока, которые поступают в .ров 1 — 4 в цепь диодов 5-8. При этом тирицепи управляющих электродов тиристоров сторы 1 — 4 выключаются и во время
1809520 протекания тока через диоды происходит Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я восстановление их запирающих свойств. Автономный инвертор напряжения, соВ момент времени t7 ToK il(через диоды . держащий мост на тиристорах со встречно5 — 8 подходит к нулю. Однако наличие оста- параллельно соединенными диодами, в точных носителей зарядов в кремниевых 5 диагональ переменного тока которого вклюструктурах диодов обуславливает их откры- чена первичная обмотка выходного транс-. тое состояние и с этого момента времени форматора, подключенный к входным ток 1к протекает в обратном направлении. выводам конденсатор фильтра, последоваВ момент времени t8 происходит вы- тельную коммутирующую LC-цепочку, конключение диодов и импульс обратноготока 10 денсэтор и два диода, а также блок
l2 снова переходит в цепь диода 14, конден- управления, состоящий из последовательно сатора 27 и протекает через первичную об- соединенных генератора тактовых импульмотку импульсного трансформатора тока сов и первого формирователя импульсов, 26. При этом на вторичной обмотке импуль- отличающийся тем, что, с целью сного трансформатора наводится импульс i5 снижения стоимости оборудования и потерь напряжения положительной полярности, . энергии в режиме холостого хода, он снабкоторый поступает нэ вход распределителя жен сглаживающим дросселем, через кото. 19. В результате этого обеспечивается фор- рый мост нэ тиристорах подключен к мирование импульса тока ly2 на втором вы- входным выводам, дополнительным дроссеходе формирователя 20, поступающего во 20 лем, шунтирующим совместно с одним из входные цепи элементов гальванической диодов, включенным во встречном направразвязки 24,25. При этом отпираются тири- лении, сглаживающий дроссель, четырьмя сторы 3, 4 и первичная обмотка трансфор- элементами гальванической развязки, двуматора 15 подключается к конденсатору 10 мя резисторами, импульсным трансформачерез реактор 9 и конденсатору фильтра 14 25 тором и последовательно соединенными через сглаживающий дроссель11 со сменой распределителем импульсов тока и вторым полярности напряжения на ее выводах и формирователем импульсов, каждый из вторичной обмотке. двух выходов которого через элементы гальВ дальнейшем при срабатывании гене- ванической развязки соединен с управляюpampa тактовых импульсов 17 электромаг- 30 щими электродами соответствующей нитные процессы в инверторе будут сийфазнойпарытиристоров,причемуправ- . повторяться. ляющие электроды всех тиристоров через
Таким образом, при работе предлагае- элементы гальванической развязки соедимого инвертора напряжения обеспечивает- нены с выходом nepaoro формирователя имся преобразование постоянного 35 пульсов, коммутирующая LC-цепь напряжения в переменноеформой, близкой подключена параллельно мосту и,паралк прямоугольной, и частотой, в 2 раза мень- лелейно цепи из последовательно соединеншей частоты импульсов нэ выходе генерато- нюх другого диода, конденсатора и ра; При этом следует импульсного трансформатора, выходом иметь в виду, что частота формируемых ин- 40 подключенного к первому резистору и к вховертором колебаний может изменяться дураспределителяимпульсов,причеммежплавноотзначения, близкогоО,до несколь- ду точками соединения конденсатора с ких кГц регулированием частоты повторе- . упомянутымдругимдиодом и койденсатора ния тактовых импульсов без изменения фильтра сосглэживэющимдросселем вклюпараметров коммутирующей LC-цепи. 45 чен второй резистор.
1809520
Составитель Л.Кощеев
Техред M.Mîðãåíòàë
Корректор M,осетрова
Редактор Т.Иванова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Р
Заказ 1290 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
