Преобразователь напряжения

 

Союз Советскмк

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1801209

=1 уГ

« (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.04.79 (2 l ) 2749427/24-07 (51)M. Кд;

Н 02 М 7/537 с присоединением заявки J%

Гооудорстввнный комктет (23) Приоритет ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.01 81. Бюллетень .% 4 (Я) удК621.314.,58(088.8) Дата опубликования описания 30.01.81

t

1-:. (72) Автор изобретения

В. Р, Бирюков (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания.

Известны инверторы напряжения, содержащие преобразователь с трансформа5 торным выходом, имеющим отводы, к которым подсоединены ключи переменного тока. Такие инверторы имеют большие габариты и массу трансформатора, работа о ющего на частоте выходного напряясення (1 .

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, содержащий инвертор с входным трансформатором, к Д -отводам вторичной обмотки которого подключены входы управляемых ключей переменного тока, выходы которых обьединены и подсоединены к одному из выходных выводов устройства, орган управления, соединенный с управляющими входами управ- О ляе мых ключе и (2 3.

Этот преобразователь недостаточно надежен и имеет низкий КПД, иэ-оа сквоэных токов, протекающих в момент переключения ключей переменного тока.

Бель изобретения — повышение надежности и КПД устройства.

Эта цель достигается тем, что в: уст, ройство введены датчик определения момента перехода тока нагрузки через нуль, включенный между вторым выходным выводом преобразователя и одним из отво дов вторичной обмотки выходного трансформатора инвертора, и магнитно-тран— зисторный генератор, управляющий вход которого соединен с выходом датчика, а два других выхода подключены через вновь введенные развязыванхцие элементы к управляющим входам управляемых ключей переменного тока.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства на фиг. 2 - эпюры напряжени й.

Преобразователь напряжения содержит инвертор 1, нагруженный на трансформатор 2, полностью управляемые ключи 310 переменного тока, подключенные к от801209 ет магнитно-транзисторным генератором

13. Выходные обмотки своим напряжени-ем запирают те ключи, которые не проводят ток и открывают ключи, проводящие ток нагрузки. На интервале первой ступе ни открыт кпюч 5 и закрыт ключ 6, При формировании второй ступени открывается ключ 7, а ключ 8 закрыт. Замкнутый контур (обмотка трансформатора 2 - ключ

6 - кпюч 7) ° не образуется так как ключ ж 6 закрыт. Аналогично происходит переключение остапьных ключей.

Таким образом, введение датчика определения момента перехода тока через

15 нуль и магнитно-транзисторного генератора позволяет контролировать открытое и закрытое состояние ключей переменного и тока, исключая тем самым короткозамкнутые контуры, повысить надежность инвертора и его КПД. водам вторичной обмотки трансформатора

2, орган ll управления, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 3-10, датчик 12 определения момента перехода тока нагрузки через нуль включенный последовательно с нагрузкой, магнитно-транзисторный генератор 13, выход которого связан с управлянж ими входами ключей 3-10 через развязывающие элементы 14 и 15, нагрузку 16.

Нагрузка 16 и датчик тока вкпючены ме ду одним иэ отводов вторичной обмотки трансформатора 2 и точкой объединения выходов ключей 3-10, Преобразователь работает следующим образом.

Инвертор 1 преобразует напряжение постоянного тока в переменное прямоуго ной формы (фиг. 2), которое согласуется с нагрузкой с помощью трансформатора 2

Бепичина напряжения на отводах трансформатора определяется величиной ступеней выходного напряжения, которое формируется из напряжения Упр с помощью кпючей

3-10 переменного тока и схемой 11 уп25 равления„Бспи нагрузка активная, то дпя формирования ступенчатого напряжения 1 (положитепьиая полуволна) нужно открывать ключи 4, 6, 8, 10, а для отрицатепьной полуволнь1 - ключи 3, 5 7, 9. При зо индуктивно-активной нагрузке, когда тот отстает от напряжения на угол ) нужно создать цепь для возврата реактивной энергии в сеть. Для этого на интервале первой ступени должны открывать не только кпюч, например 6, но и ключ 5, а на интервале второй ступени - ключи 7; и

8. Таким образом, на интервале каждой ступени допжны быть одновременно открыты ключи, формирукицие как положительную, так и отрицательную полярности напряжения. Тогда при переключении кпючей, например 5 и 6 на 7 и 8, может возникнуть короткоэамкнутый контур, по которому будут проходить сквозные токи, которые могут вывести кпючи переменно- 45 го тока из строя и увеличить потери, снизив тем самым KllLf инвертора.,Пля устранения сквозных токов вводится датчик

12 момента перехода тока нагрузки через нуль, который сигналом V управля- 50

Формула изобре те ния

Преобразователь напряжения, содержащий инвертор с выходным трансформатором, к и -отводам вторичной обмотки которого подключены входы управляемых ключей переменного тока, выходы которых соединены и подсоединены к одному иэ выходных выводов устройства, орган управпения, соединенный с управляющими входами управляемых ключей, о т л и ч а ющ и и сятем,,что, с целью повышения надежности и КПЛ, в него введены датчик опредепения момента перехода тока нагрузки через нуль, включенный между вторым выходным выводом преобразователя и одним из отводов вторичйой обмотки выходного трансформатора инвертора, и магнитно-транзисторный генератор, управляющий вход которого соединен с выходом датчика, а два других выхода подключены через вновь введенные развязывающие элементы к управпяющим входам управляемых ключей переменного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Ангпии,)4 1354443, кл. Н 2 F 1971.

2. Патент Англии % 900702, кл. 38/2 Р, 1962,