Инвертор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1н 764О73 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 050778 (21) 2641706/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150980. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 25. 09. 80 (51)м К 3

Н 02 М 7/537

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314. .572(088.8) (72) Авторы изобретения

В.С.Моин и A.Е.Сурминский (71) Заявитель (54) HHBEPTOP

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания систем автоматики и электропривода для пребразования постоянного напряжения в переменное со ступенчатой формой.

Известны инверторы с бестрансформаторным выходом, содержащие полумостовые преобразовательные ячейки на четырех управляемых ключах, которые обеспечивают фиксацию среднего потенциала источника питания и формируют на нагрузке прямоугольное напряжение с паузой на нуле.

При наличии г источнике питания вывода от точки среднего потенци- . ала полумостовая ячейка выполняется либо по схеме со встречно-параллельно соединенными управляемыми ключами, шунтирующими нагрузку, подключенную одним концом к указанному выводу j1), либо по схеме с двумя последовательно соединенными транзисторами в каждом плече полумоста и дополнительными диодами 12"1.

Наиболее близким к изобретению является инвертор с бестрансформаторным выходом со ступенчатой аппроксимирующей синусоиду формой кри2 вой выходного напряжения, содержащий основные преобразовательные ячейки,. выполненные на управляемых ключах, выход каждой иэ которых

5 соединен с соответствующим фаэным выходом, и вспомогательную ячейку с первичной обмоткой трансформатора, вторичные обмотки которого включены последовательно с управляемыми

10 ключами основных ячеек P3j.

Недостатком инвертора является наличие в выходном напряжении третьей и кратной трем гармоник.

Цель изобретения — повышение

15 качества выходного напряжения.

Для достижения поставленной цели инвертор с бестрансформаторным выходом со ступенчатой аппроксимирующей формой кривой выходного на2р пряжения, содержащий основную преобразовательную ячейку, выполненную на управляемых ключах, выход которой связан с первым выходным выводом, и вспомогательную преобра25 зовательную ячейку, трансформатор которой имеет, по меньшей мере, одну вторичную обмотку, снабжен дополнительной полумостовой ячейкой на двух управляемых ключах, выход

30 которой подключен к другому выход764073

45 ному выводу, а указанная -вторичная обмотка включена последовательно в цепь питания основной и дополнительной ячеек, Кроме того, основная ячейка выполнена в виде моста, в диагональ переменного тока которого включен дроссель с отводом от средней точки, образующим указанйый первый выходйой вывод, а трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с одной вторичной обмоткой.

При использовании источника питания со средней точкой рсновная ячейка выполнена по полумостовой схеме, состоящей из двух управляемых ключей, общая точка которых соеди- 15 иена, с указанным первым выходным выводом и через две встречно-параллельно включенные последовательные цепочки, состоящие каждая из трайзистора и диода, с выводом для под- 20 ключения средней точки источника питания, а трансформатор вспомогательной преобразовательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.

При использовании источника со средней точкой основания ячейка выполнена в виде полумоста, каждое плечо которого образовано двумя последовательно соединенными управляемыми ключами, тдчки соединения которых через диоды связаны с выводом для подключения средней точки источника питания, а общая точка пар управляемых ключей соединена с указанным первым выходным выводом, причем трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с двумя 40 вторичными обмотками, включенными ка;ждая в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.

На фиг. 1 показаны предложенные схемы устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений.

Инвертор (фиг. 1) содержит полуМостовую преобразовательную ячейку, выполненную на четырех управляемых ключах, например транзисторах 1-4, g обычную полумостовую преобразовательную ячейку на двух управляемых ключах (транзисторах) 5 и б. Выходы ячеек образуют выходные выводы для подключения нагрузки 7 инвертора.

5 инверторе по фиг. 1а точка среднего потенциала источника питания дОздается искусственно с помощью дрОсселя 8 с отводом от средней точ- Щ

gg обмотки, а в инверторах по фиг.1б, р вывод от точки среднего потенци:Щ@ источника соединен с ключамй

Первой ячейки через диоды 9 и 10.

Д Охему введена вспомогательная преобразовательная ячейка 11 с выхо ным трансформатором 12.

В инверторе по фиг. 1а используется одна, а в других вариантах инверторов две вторичные обмотки трансформатора 12, включенные по= следовательно в цепь питания инвертора.

Инвертор работает следующим образом.

Преобразовательная ячейка 11 работает на частоте, в шесть раз превышающей выходную частоту инвертора, и генерирует прямоугольное напряжение U>, которое суммируется с входным напряжением U>„, образуя пульсирующее напряжение U „ +U> (фиг. 2). При определенной очередности открытого состояния ключей (показаны цифрами на фиг. 2) на выходе инвертора формируется трехступенчатое выходное напряжение Uz .

В полученном напряжении полностью отсутствуют третья и кратные трем гармоники. Расчетная мощность дополнительной ячейки 11 не превышает

10% выходной мощности инвертора и в качестве этой ячейки может быть использован задающий генератор или промежуточный усилитель, Улучшение спектрального состава формы выходного напряжения позволяет проектировать выходной фильтр низких частот на повышенную резонансную частоту, т.е. уменьшить его массу и габариты.

Формула изобретения

1. Инвертор с бестрансформаторным выходом со ступенчатой аппроксимирующей синусоиду формой кривой выходного напряжения, содержащий основную преобразовательную ячейку, выполненную на управляемых ключах, выход которой связан с первым выходным выводом, и вспомогательную преобразовательную ячейку, трансформатор которой имеет, по меньшей мере, одну вторичную обмотку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения, он снабжен дополнительной полумостовой ячейкой на двух управляемых ключах, выход которой подключен к другому выходному. выводу, а указанная вторичная обмотка включена последовательно в цепь питания основной и дополнительной ячеек..

2. Инвертор пб и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что основная преобразовательная ячейка выполнена в виде моста, в диагональ переменного тока которого включен дроссель с отводом от средней точки, образующим указанный первый выходной вывод, а трансформатор вспо764073 могательной преобразовательной ячейки выполнен с одной вторичной обмоткой.

3. Инвертор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что при использовании источнйка питания со средней точкой основная преобразовательная ячейка выполнена по полумостовой схеме, состоящей из двух управляемых ключей, общая точка которых соединена с указанным первым выходным выводом и через две встречно-параллельно включенные последовательно цепочки, состоящие каждая из транзистора и диода, с рыводом для подключения средней точки источника питания, а трансформатор вСпомогательной преобразовательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая " в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.

4. Инвертор по п. 1, о т,л ич а ю шийся тем, что при использовании источника питания со еЦ м средней точкой основная преобразовательная ячейка выполнена в виде полумоста, каждое плечо которого образовано двумя последовательно соединенными управляемыми ключамй, точкй " 26единения которых через диоды связаны с выводом для подключения средней точки источника питания, а общая точка пар управляемых клю" чей соединена с указанным первым выходным выводом, причем трансформатор вспомогательной ячейки выполнен с двумя вторичными обмотками, включенными каждая в соответствующие цепи питания основной и дополнительной ячеек и согласно-последовательно между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СшА Р 3391323, кл. 321-5, 1965.

20 2. Авторское свидетельство СССР

Р 575751, кл. Н 02 М 7/537, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 2113548/07, кл. Н 02 М 7/537, 1975.

764073

Составитель И.Жеребина

Редактор С.Лыжова Техред С.Мигунова Корректор И.Макаренко

Заказ б809 19 Тираж 7S3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, чл. Проектная, 4