Автономный инвертор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ. К АВТОРСКОМУ СВ ТЗЛЬСТВУ

Союз Севетскик

Социалистических

Республик

<о819914 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 310579 .(21) 2772613/24-07 (51)М. Кл З с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Н 02 N 7/515

Государственный комитет

СССР яо дедам изобретений и открытий

Опубликовано 070481, Ьюллетеиь No 13

Дата опубликования описания 100481 (53) УДК 6 21. 314. 572 (0&8. 8) (72) Авторы иэобретеиия.

М. N. Акодис, Ю. И. Курашко, В. A. Глухих и С. Ю. Кропотухин урадьскии ордена Трудоного Красного Знамени " г -":о| о;, политехнический институт им. С.M. Кирова (71) Заявитель (54) ABTOHONHHA HHBEPTOP

30

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено для питания током высокой частоты различного вида нагрузок, в част-е ности магнитострикционных излучателей, Известны однофазные последовательные мостовые инверторы, в которых ограничен рост напряжения на нагрузке при изменении ее величины. 1) .

В этой схеме инвертора ограничение напряжения на нагрузке осуществляется за счет. подключения к ней обратного вентильного моста с дросселем и дополнительной обмоткой нагрузочного трансформатора или индуктора. Наличие в схеме обратного выпрямителя дросселя обусловливает инерционность реакции схеьн на резкое изменение нагрузки. Большое количество дополнительных элементов в схеме понижает

КПД установки.

Известна также схема инвертора, в котором стабилизации напряжения на нагрузке на уровне 0,5 Од (где

Щ - напряжение источника питания) происходит благодаря подключению двух диодов к средней точке дросселя и входным зажимам источника гитания

- 21. В этой схеме уровень ограничения напряжения на нагрузке жестко задан.

В схеме последовательно-параллельного инвертора для ограничения напряжения на нагрузке используется специальная обмотка нагрузочного трансформатора, двухполупериодная схема выпрямпения с.дросселем фильтра f3).

Эта схема также обладает большим количеством дополнительных элементов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является инвертор, в котором ограничение напряжения на нагрузке, включенной последовательно с двумя разделительными кон- денсаторами, выполняющими роль емкостного делителя напряжения, образующими параллельную вентильному мосту с узлом коммутации цепочку, происходит при подключении двух диодов, причем каждый иэ ннх включен между общей точкой нагрузки и разделительного конденсатора и между зажимом другого разделительного конденсатора (4), Недостатком инвертора является уэе личение массогабаритных показателей и снижение КПД, а также удорожание его вследствие введения дополнитель-, но одной или нескольких разделитель ных.емкостей и диодов.

819914

Целью изобретения является повышение КПД и стабилизация выходного напряжения.

Для Яостижения поставленной цели инвертор, содержащий связанный с входными выводами через дроссель фильтра вентильный мост с коммутирующим узлом, подключенную параллельно мосту последовательную цепочку, состоящую из разделительного конден сатора и выходных выводов, а также диод, катод которого подключен к точке соединения вентильного моста с разделительным конденсатором, снабжен выходным трансформатором, первичная обмотка которого подключена к выходным выводам, а вторичная обмот- 5 ка выполнена с отпайкой, соединенной с анодом указанного диода, и подключена концом к точке соединения первичной обмотки с вентильным мостом.

На чертеже показана электр.ическая Щ схема предлагаемого широкодиапазонного инвертора, в котором нагрузка подключена к инверторному мосту че; рез повышающий трансформатор.

Инвертор содержит дроссель 1 фильт- 5 ра, силовые тиристоры 2-5 инверторного моста, силовые встречно-параллельные диоды 6-9 инверторного мос.та, коммутирующий конденсатор 10, коммутирующий дроссель 11, разделительный конденсатор 12, диод 13, нагрузочный трансформатор 14 с первичной

15 и вторичной 16 обмотками, нагрузку 17, причем число витков (Ч„ I M ).

При работе инверторного моста, т.е. при включении очередной пары тиристоров, например тиристоров 2 и 3, ток, имеющий колебательный характер, протекает по цепи 12-2-1011-3-15-12.

По первичной обмотке трансформато- 4О ра ток протекает снизу вверх, как показано стрелкой на чертеже.

Напряжение на первичной обмотке трансформатора U, и напряжение на вторичной обмотке U®, равное напря- 4 жению на нагрузке, связаны между

U w собой соотношением 4в ь!

При малом сопротивлении нагрузки, напряжение на ней не велико и напряжение 0„, приложенное к диоду 13 в прямом йаправлении,меньше, чем обратное напряжение, определяемое ветвью 12-15 и равное Ug -U„ (где

0 — напряжение источника пйтания $5 и разделительной емкости если Q )7

C ). Поэтому диод 13 .закрыт. В этом случае ток нагрузки равен току вторичной обмотки трансформатора. Напряжение на диоде 13:определяется количеством витков W обмотки 16 до отпайки, подключенны5с к диоду, т.е.

0 -0 ®/w } ф 1ь 9/.%/

При возрастании сопротивления наг- рузки увеличивается и напряжение на,> 65

4 ней, и если напряжение на отпайке вторичной обмотки, т.е. U станет больше запирающего напряжения 0,>-U,<>, то диод откроется и его ток будет протекать по цепи 13-12-15 — часть витков 16, частично минуя нагрузку

17. Благодаря этому ограничивается напряжение на нагрузке.

Таким .образом, основное соотношение, определяющее включение диода 13, имеет вид: 09.70д-0 .

Принимая Во внимание приведенные выше соотношения, можно записать выражение, определяющее величину напряжения на нагрузке, когда начнется стабилизация, d > ь Ф

Так, если, например, принять g, =у у

46у то 0„ь О, 50у, т. е. напряжение на нагрузке стабилизируется на уровне О, 504 .

При включении диодов инверторного моста, например диодов. 6,7,8, -ток по первичной обмотке трансформатора начинает протекать в противоположную сторону (т.е. навстречу стрелке. по цепи 6-12-15-7 — 11-10. При этом такте работы инверторного моста диод.

13 не включается, но и ограничивать напряжение на нагрузке на этом интервале не требуется, т.к. амплитудное значение напряжения на нагрузке. при пропускании тока тиристорами

2-5 выше, чем при пропускании тока диодами 6-9, и чем больше сопротивление нагрузки, тем больше эта разница.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий свя- занный с входными выводами через дроссель фильтра вентильный мост с коммутирующим узлом, подключенную параллельно мосту последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора и выходных выводов, а также диод, катод которого подключен к точке соединения вентильного моста с разделительным конденсатором, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и стабилизации выходного напряжения, он снабжен выходным трансформатором, первичная обмотка которого подключена к выходным выводам, а вторичная обмотка выполнена с отпайкойр соединенной с анодом указанного диода, и подключена концом к точке соединения первичной обмотки с вентильным мостом.

Источники информации, принятые..-во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 424282, кл. Н 02 М 5/42, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

В 368701, кл. Н 02 М 5/42, 1969.

3. Лабунцов В.A., Ривкин Г.А.

Шевченко Г.И. Автономные тиристорные инверторы.М.,"Энергия",1967,с.153.

4. Авторское свидетельство СССР

В 535695, кл. Н 02 М 7/515, 1973.

819914

Составитель И..йеребииа

Редактор Г. Вельская ТехредЖ.Еаателеэич. КорректорН Стец.

Заказ 1386 33 Tspaa Bogptscaoe

ВНИИПИ Гооударственного кОмитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент". г. Уигород, ул. Проектная, 4