Инвертор со стабилизированным выходным напряжением заданной формы

 

1111 505I03

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оз Саеетскик

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.02.71 (21) 1619928/24-7 с присоединением заявки Ма (32) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 03.05.76 (51) М. Кл. - Н 02М 7/48

Государстаонный комитат

Совета Министров СССР по девам изобратений и открытий (53) УДК 621.314.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Лаптев, В. А. Цишевский и И. А. Войтович (71) Заявитель (54) ИНВЕРТОР СО СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ

ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ЗАДАННОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к области преобразования и регулирования электрической энергии с помощью переключающих элементов и может быть использовано в системах электропитания транспортных средств и промышленных установок.

Для получения стабилизированного синусоидального выходного напряжения инвертора широко используется ступенчатая аппроксимация синусоиды за счет суммирования прямоугольных выходных напряжений ряда инверторных ячеек с широтно-импульсным регулированием напряжения в ячейке. При этом количество ступеней равно количеству инверторных ячеек или числу пар силовых ключей, что требует усложнения силовой части для обеспечения высокой степени апроксимации синусоиды, а широтно-импульсное регулирование увеличивает пульсации потребляемого тока и ухудшает форму кривой выходного напряжения.

Цель изобретения — упрощение схемы и обеспечение минимального коэффициента нслинейных искажений выходного напря>кения.

Это достигается тем, что на вход предварительного усилителя, управляк>щего первой парой транзисторов последующего моста через вторичну1о обмотку измерительного трансформатора предыдущего моста присоединен выход источника эталонного сигнала, а вход предварительного усилителя, управляющего второй парой транзисторов последующего моста, соединен с входом предыдущего предварительного усилителя через вторичную обмотку трансформатора предыдущего предварительного усилителя.

На фиг. 1 изображена схема описываемого инвертора; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясня1ощие его работу.

10 Ипвертор содержит источник эталонного сигнала 1, предварительные усилители 2 — 5 с трансформаторами 6 — 9 и выходные мостовыс каскады с измерительными трансформаторами 10, 11.

15 Прп включении источника эталонного сигнала 1 на его выходе появляется напряжение

U,, изображенное на фиг. 2. Это напряжение поступает на вход усилителя 2, имеющего высокий коэффициент усиления и выполненного

20 по л1обой известной схеме.

При поступлении на вход усилителя 2 синусоидальпого напряжения U,, на его выходе возникает г11>11мо гольное напряжсllие той же частоты, которое управляет переключением

25 первой (левой) пары си IQBblx ключей мостовой инвсрторной ячейки, присоединенной к источнику питания UIII.

На вторичной обмотке W трансформатора

6 появляется прямоугольное напря>кение, ко30 торое совместно с U, ооразует напряжение

505103

U,„è вторая пара силовых ключей моста начинает переключаться с повышенной частотой, На выходе первого моста появляется прямоугольное напряжение с паузой на нуле. Напряжение на вторичной обмотке W трансформатора 10 совместно с U, ооразует напряжение U, Первая пара транзисторов второго (последующего) моста начнет переключаться в мо- 10 менты изменения полярности напряжения

На обмотках трансформатора 8 появится напряжение, и на вход усилителя 5 будет поступать напряжение U,,.

Вторая пара силовых транзисторов после- 15 дующего моста начнет переключаться в момент изменения полярности напряжения U„, 1

Прп напряжении U<> — — — U<> к нагрузке бу3 дет прпло>кено почти синусоидальпое напря- 20 жение U„, Схема может состоять из любого количества инверторных ячеек. Оптимальное соотношение между напряжениями инверторных ячеек одна к трем. При этом на двух ячейках обеспечиваются уровни О, 1, 2, 3, 4 25 (пять ступенек), на трех ячейках — О, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 (четырнадцать ступенек) .

В том случае, когда выходные напряжения предварительных каскадов и усилителей мощ- 30 ности изменяются непропорционально, вместо сигналов с трансформаторов предварительных усилителей мощности можно использовать сигналы непосредственно с силовой части, например с трансформатора 11, и 35 включить его вторичную обмотку вместо вторичной обмотки трансформатора 8.

Предлагаемый инвертор с одинаковой точностью повторяет любую произвольную форму эталонного сигнала.

Формула изобретения

Инвертор со стабилизированным выходным напряжением заданной формы, например синусоидальной, получаемой за счет электрического или магнитного суммирования выходных напряжений ряда мостовых инверторных ячеек, с измерительными трансформаторами на выходе, содержащий регулируемый источник эталонного сигнала, ток или напряжение на выходе которого имеют заданную форму, и ряд предварительных усилителей, работающих в режиме ограничения, причем управление каждой ячейкой осуществляется от двух предварительных усилителей, один из них присоединен к первой, а другой ко второй паре соответствующих силовых ключей моста, отличающийся тем, что, с целью упрощения и обеспечения минимального коэффициента нелинейных искажений, ко входу предварительного усилителя, управляющего первой парой силовых ключей последующего моста через вторичную обмотку измерительного трансформатора предыдущего моста присоединен выход источника эталонного сигнала, а вход предварительного усилителя, управляющего второй парой транзисторов последующего моста, соединен со входом предыдущего предварительного усилителя через вторичную обмотку вспомогательного трансформатора, первичная обмотка которого присоединена к выходу предыдущего предварительного усилителя.

505103

Фиг.2

Составитель Г. Бейдер

Текред М. Семенов

1 едактор В. Левятов

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 838/9 Изд. № 1151 Тираж 882 Подписное

Ц1-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Чосква,, К-35, Раугиская наб., д. 4 5