Высокочастотный инвертор

 

ОПИСАНИЕ

Соеез Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ват. саид-ву (22) 3вявлено 050478 (21) 2599517/24-07 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.2

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СС CP по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150780. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 150780 (53) УДК 621 314..57 (088.8), (72) Авторы изобретения

Т.К. Исмаилов, Т.И. Низамов, Ю.М. Курдюков, A A Пашаев, Э,A Азимов и Э.И. Кулиев

Научный центр Каспий AH Азербайджанской CCP (71) Заявитель. (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение предназначено для использования в преобразовательной технике, а также в технологических устройствах, использующих ультразвук, s частности в системах возбуждения гидроакустических устройств.

Известны тиристорные источники питания, которые можно использовать для возбуждения излучателей антенных систем гидроакустических устройств (1} и (2) .

В известных устройствах цепь нагрузки влияет на протекание комму- тационных процессов и верхний предел выходной частоты определяется йредельной рабочей частотой испольвуемых ТНрНсТороВ.

Иэ известных тиристорных инвер- торов наиболее близким по технической сущности к предложенному является последовательный инвертор (2) . Когда тиристор верхнего плеча открыт, а тиристор нижнего — закрыт, цепь,,стостоящая иэ резонансной индуктивно-емкостной цепочки и нагрузки -(1.-С- й„), подсоединена к зажимам источника питания, происходит заряд коммутирующего конденсатора, и по нагрузке протекает положительная полуволна тока. После ,полного заряда конденсатора тиристор верхнего плеча выключается. В течение второго полупериода, когда открыт тиристор нижнего плеча, происходит перезаряд коммутирующего кон-, денсатора,по нагрузке протекает отрицательная полуволна тока. Далее цикл повторяется. Частота напряжения на нагрузке определяется параметрами последовательного резонансного кон- тура и нагрузки, т.е. L- C - R„.

Недостатками указанной схемы являются зависимость зарядного тока конденсатора в коммутирующей цепи от нагрузки, что ограничивает верхний предел частоты инвертора, и невозможность получения выходной частоты инвертора выше предельной рабочей частоты тиристоров, Цель изобретения - расширение диапазона,.

Эта цель достигается тем, что

25 цепь, состоящая из индуктивно-емкостной цепочки, элемент индуктивности которой представляет собой первичную обмотку импульсного трансформатора (ИТ), эашунтирована. вспомогательным конденсатором, ° Ч

Il по цепи: плюс источника питамотках 4, 15 и 17 индуктируется ЭДС.

Через время Т включается тиристор цепи: плюс источника питания тиристор 12 — конденсатор 16 — миконтуре, образованном последовательках 4, 10 и 17 индуктируется ЭДС.

Через определенное время включается

Происходит переэаряд конденсатора

14 по цепи: конденсатор 14 — тиристор 13 — обмотка 15, при обратной полуволне разрядного тока тиристор мированиЕ ЭДС, наводимых первичными обмотками 4, 10 и 15. Подбором определенной частоты включения. тиристор о в 1, 2, 7, 8, 12, 13 на выходе инвертора обеспечивается практически немодулированное синусоидальйое напряжение.

Формула изобретения

Высокочастотный инвертор, содержащий пару подключенных ко входным выводам последовательно соединенных тйристоров, один из которых связан с цепью нагрузки через последовательную фезонансную цепочку иэ. конденсатора и индуктивного элемента, 748740 4 ! i вследствие чего образуется колебательный контур второго рода, часто- ния — тиристор 7 " конденсатор 11 та которого определяется парамет- минус источника питания. По окон. рами этого контура, причем вели- чании процесса заряда конденсатора чина емкости вспомогательного кон- . 11 тиристор 7 выключается. Начинает денсатора на порядок выше емкости ся затухающий колебательный процесс, коммутирующего. Параллельно основ- в контуре, образованном последованой паре тиристоров с соединенным тельно включенными конденсаторами с ней колебательным контуром вклю- 9, 11 и первичной обмоткой 10. В чено и дополнительных пар тиристоров обмотках 4, 15 и 17 индуктируется с такими же контурами, число"которых 1О ЭДС. Через определенное время вклюопределяется требуемым коэффициентом чается тиристор 8 нижнего плеча инмодуляции выходного напряжения и вертора. Происходит перезаряд конмощностью нагрузки,а импульсы управ- денсатора 9 по цепи: конденсатор 9 ления тиристорами сдвинуты"во време- тиристор 8 — обмотка 10, при обратни. Выходиая частота инвертора опре- ной полуволне разрядного тока тириделяется собственной частотой коле- 15 стор 8 запирается, начинается колебательного кбнтура второго рода. бательный процесс с затухающей амПринципиальная схема инвертора плитудой в контуре: конденсатор 9, представлена на чертеже. обмотка 10 — конденсатор 11. В обИнвертор состоит из п пар тиристоров, связаннйх с цепью нагрузки 20 через последовательную резонансную 12 верхнего плеча, происходит заряд цепочку, зашунтированную вспомогатель- вспомогательного конденсатора 16 по ным конденсатором, и образующих йканалов инвертора.

Первый канал состоит из тиристоров д нус источника питания. По окончании

1, 2 коммутирующего конденсатора 3, процесса заряда конденсатора 16 типервичной обмотки 4 импульсного тран- ристор 12 выключаетс, начинается ,сформатора 5, вспомогательного конден- затухающий колебательный процесс в сатора 6. Второй канал состоит иэ тиристоров 7у 8 с коммутирующими кон- gg но включенными конденсатоРами 14, денсаторои 9, первнчной обмоткой 10 16 и первичной обмоткой 15. В обмоттрансформатора 5 и вспомогательного кондея.атора 11. Третий канал состоит яэ тиристоров 12, 13 с .коммутирую- тиристор 13 нижнего плеча инвертора. щам конденсатором 14, первичной обмоткой 15 трансформатора 5 и вспомогательным конденсатором 16. Вторичная обмотка 17 подключена к нагруз18 ° 13 запирается. Начйнается колебаПри включении тиристора 1 верхне- тельный процесс с затухающей амплиго плеча происходит заряд вспомога- 4О тудой в контуре, образованном поельногo конденсатора 6 пс цепй: следовательно включенными конденса плюс источника питания — тиристор торами 14, 16 и первичной обмоткой

1 - конденсатор 6 — минус источни- 15. В обмотках 4, 10 и 17 индуктика пи анин. По окончании йроцесСа руется ЭДС. Далее через время Т заряда конденсатора 6 тиристор 1 включается тиристор 1 и описанный выключается. Начинается затухающий цикл повторяется. В выходной обколебатЕльный процесс в контуре, . мотке 17, подключенной к нагрузке образованном последовательно вклю- 18, происходит геометрическое сумчейными конденсаторами 6,3 и первичной обмоткой 4. При работе первого щ качала в обмотках 10, 15 и 17 инду тируется ЭДС.

Через определенное время Т включается тиристор 2 нижнего плеча ийвертора, Происходит переэаряд конденсатора 3 по цепи: конденсатор 3 - тиристор 2 — обмотка 4 и при обратной волне разрядного тока тиристор 2 запирается, начйнается колебательный-процесс с затухающей амплитудой в контуре: конденсатор 60

3 — обмотка 4 - конденсатор 6." "

В обмотках 10, 15 и 17 йндуктируется

ЭДС. Через время Т включается ти=ристор 7 верхнего плеча, происходит заряд вспомогательного -конденсатора я ф

748740

=».

» >

Уф

Ф

Составитель И»Жеребина "- - ---------. †---йф

Техред М, Петко- Корректор М. Шароши

Редактор Т.Орловская

Заказ 4257/4 6 Тираж 783 — Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москна, Ж-35, Раушская наб., Д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона, он снабжен дополнительными парами тиристоров, число которых определяется значением выходной частоты, каждая последовательная )резонансная 5 цепочка зашунтирована "вспомогатель ным конденсатором, а связь с цепью нагрузки выполнена в виде трансформат»ора, первйчнйе обмотки которого использованы в качестве указанных ин- ð

-- дуктивных элементов, причем импульсы управления тиристорами сдвинуты 4 во времени.

Источники информации, i принятые во внимание при экспертизе

1. Кремниевые управляемые вентили-тиристоры. Справочник под ред. В,A. Лабунцова и A.Ô. Свиридова. N Энергия, 1964, с. 190, рис. 9 - 36, с, 178, рис. 9 — 21.

2. Бедфордю Б., Хофт Р., Теория автономных инверторов. М., Энергия

1969, с. 58, рис. 3 — 1 (прототип) .