Ступенчато-регулируемый инвертор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ÄÄ896728 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.80 (21) 2879139/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.01.82 (51) М. Кл.

Н 02 М 7/537

Государстеенный комнтет (53) УДК 621.314..58 (088.8) па делам нзобретеннй и открытий (72) Авторы изобретен ия

А. В. Гусев, С. А. Керцман, И. Ф. Пельтек и Г. В. Дйдйрко ,! (71) Заявитель (54) СТУПЕНЧАТО-РЕГУЛИРУЕМЫИ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное со ступенчатой формой или со ступенчатым регулированием (стабилизацией) выходного напряжения посредством инверторов, выполненных на управляемых ключах (транзисторах или тиристорах).

Известны ступенчато-регулируемые инверторы, содержащие несколько выходных трансформаторов (1) или питающиеся от нескольких источников (2) .

Недостатки этих устройств — многоэлементность силовой цепи и низкий КПД.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ступенчато-регулируемый инвертор, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого включена на выход моста основных управляемых ключей, одна пара которых соединена с выводом первичной обмотки через основные диоды и два дополнительных управляемых ключа, подключенных одним из своих силовых электродов к отводу первичной обмотки (3).

Б известном инверторе к дополнительным управляемым ключам приложено все выходное напряжение инвертора, а их сбой приводит к выходу из строя инвертора.

Цель изобретения — повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в инверторе другой силовой электрод каждого дополнительного управляемого ключа подключен через дополнительный диод к точке соединения соответствующего основного диода с основным управляемым ключом. В качестве дополнительного управляемого ключа с последовательно соединенным дополнительным диодом может быть использован тиристор.

На чертеже показана принципиальная схема инвертора.

Инвертор содержит основные управляемые ключи, например транзисторы 1 — 4, включенные по схеме моста. На выходе моста включен выходной трансформатор 5, первичная обмотка которого имеет крайние вы20 воды 6 и 7 и отвод от промежуточной точки 8. Основные ключи 3 и 4 соединены с выводом 6 через основные диоды 9 и 10.

К отводу 8 подключены одним силовым

896728 электродом дополнительные управляемые ключи 11 и 12, другой силовой электрод которых подключен соответственно к точке соединения ключа 3 с диодом 9 и ключа 4 с диодом 10.

Инвертор работает следующим образом.

В первый полупериод ключи 1 и 4 открыты, ключи 2 и 3 закрыты. Во второй полупериод открыты ключи 2 и 3, а ключи 1 и

4 закрыты.

Если в первый полупериод ключ 2 заперт, то входной ток протекает по цепи ключ 1, обмотка 6 — 7, диод 10, ключ 4.

При отпирании ключа 12 входной ток протекает по цепи ключ 1, обмотка 7 — 8, ключ

12, ключ 4. Диод IO заперт, так как к нему приложено напряжение обмотки 6 — 8 обратной полярности.

Во второй полупериод если ключ 11 заперт, входной ток протекает по цепи ключ 3, диод 9, обмотка 6 — 7, ключ 2. При отпирании ключа 11 входной ток протекает по цепи ключ 3, ключ 11, обмотка 8 — 7, ключ 2.

Диод 9 заперт, так как к нему приложено напряжение обмотки 6 — 8 обратной полярности.

Таким образом, открывая на определенное время ключи 11 и 12, можно изменять коэффициент трансформации трансформатора 5, ступенчато регулируя его форму или величину. Изменяя соотношение интервалов открытого и закрытого состояния ключей, можно регулировать выходное напряжение преобразователя.

В качестве ключей 11 и 12 могут использоваться транзисторы с согласно последовательно включенным диодом (см. чертеж) или тиристоры.

Напряжение на ключах 11 и 12 равно напряжению на обмотке 7 — 8, которое намного меньше выходного напряжения инвертора, что повышает надежность. Кроме того, сбой работы ключей Il и 12 (несвоевременное их открытие) не приводит к выходу инвертора из строя, так как последовательно с ними включены ключи 3 и 4.

Формула изобретения

1. Ступенчато-регулируемый инвертор, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого включена на выход моста основных управляемых ключей, одна пара которых соединена с выводом первичной обмотки через основные диоды, и два дополнительных управляемых ключа, подключенных одним из своих силовых электродов к отводу первичной обмотки, отличающийся тем, что с целью повышения надежности, другой силовой электрод каждого дополнительного управляемого ключа подключен к точке соединения соответствующего основного диода с основным управляемым ключом.

2. Ступенчато-регулируемый инвертор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного управляемого ключа ис25 пользован тиристор.

3. Ступенчато-регулируемый инвертор по и. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного управляемого ключа использован транзистор с согласно-последовательно включенным диодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 505102, кл. Н 02 М 7/48, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 575743, кл. Н 02 М 3/04, 1977.

3. Патент США № 3227889, кл. 307 †, фиг. 5, 1966.

896728

Составитель В.Моин

Редактор И. Ковальчук Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 11722/43 Тираж713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4