Регулируемый инвертор

 

Союз Советскик

Социапистичесиих

Республик

О Il И С А Н И Е (Ä) 936308

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол интел ьное и а вт. с вид-ву— (22) Задавлено 03. 01. 80 (21) 2862496/24-07 (5! )М. Кл.

H 02 М 7/537 с присоединением заявки МГовударствсвай квинтет

CCCP вв делан нзебретеннй н втнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15; 06 . 82 . Бюллетень М 22 (53) а ЙК 621. 314. .58(088.8) Дата опубликования описания 15 . 06 . 82 (72) Авторы изобретения

В. С. Моин, Н. Н. Лаптев и Б. Л. У @.-3о-,ли,.. (7I) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЫВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электро-. питания для преобразования постоянного напряжения в стабилизированное (регулируемое) переменное напряжение

S с помощью инверторов.

Известны мостовые инверторы, содержащие четыре управляемых ключа и конденсатор включенный между входУ то ными выводами моста 11 j.

Однако для регулирования выходного напряжения в данной схеме используется широтно-импульсный способ управления ключами моста. При таком способе регулирования происходит изменение спектрального состава выходного напряжения, что приводит к необходимости увеличения массы .выходного фильтра, формирующего синусоиду.

Известны инверторы, содержащие мост управляемых ключей, шунтированный по входу конденсатором, и ключевой проходной стабилизатор цепи питания моста, содержащий дроссель и диод. Спектральный состав выходного напряжения в данном инверторе не изменяется в процессе регулирования выходного напряжения (2 ).

Однако наличие дополнительного силового ключа в цепи питания моста вызывает дополнительные потери мощности, т.е. снижение КПД.

Цель изобретения — повышение КПД.

Эта цепь достигается тем, что в регулируемом инверторе, содержащем

М пар основных ключей, включенных по схеме моста, 1С-фильтр, дроссель которого включен между первым входным выводом инвертора и первым входным выводом моста, а конденсатормежду входными выводами моста, и диод, включенный между вторым входным выводом моста и первым входным выводом инвертора, введено и дополнительных ключей, включенных между выходными выводами моста и вторым входным выводом инвертора.

Формула изобретения

3 936308

На фиг. l показан предлагаемый однофазный инвертор; на фиг. 2 - вариант исполнения трехфазного инвертора.

Инвертор (фиг. 1) содержит мост основных ключей 1-4, в качестве которых используются, например транзисторы, шунтированные возвратными диодами, конденсатор фильтра 5, включенный между входными выводами моста

6 и 7, дроссель фильтра 8, включенный 1р между выводом моста 6 и первым входным выводом 9 инвертора и диод

10, включенный между выводами 7 и 9.

В инвертор введены дополнительные ключи (транзисторы) 11 и 12, соединя- ts ющие выходные выводы моста 13 и 14 со вторым входным выводом инвертора 15.

Ключи 1-4 управляются от задающего генератора 16, а ключи 11 и 12 - от широтно-импульсного модулятора 17.

На выходе инвертора включена нагрузка.

2>. B трехфазном инверторе (фиг. 2) введены дополнительно полумост основных ключей 18 и 19 и дополнительный ключ 20. включенные аналогично осталь- 5 ным подобным ключам.

Инвертор (Фиг. 1) работает следующим образом.

Под действием сигналов задающего зр генератора 16 в первый полупвриод выходной частоты инвертора открыты ключи 1 и 4, а во второй полупериод ключи 2 и 3. Ключ 11 открыт некоторую часть " Т/2 первого полупериода, а ключ 12 такую же часть Т/2 второго полупериода. Когда в первом полупериоде открыты ключи 1, 4 и 12, ток (постоянная составляющая) проходит по цепи 9-8-1-Z -12-15. Реактивный

Н 4О ток нагрузки Zl, (переменная составляющая) циркулирует в контуре: ключи 1 и 4, конденсатор 5. Когда Йзюч 12 закрывается, открывается диод 10 и энергия, накопленная в рассмотренном этапе в дросселе, вызывает циркуляцию 45 тока (постоянной составляющей) в контуре 8-1-Zp-4-10. Аналогично процессы происходят во втором полупериоде, но при этом, участвуют ключи 2, 3 и 11.

Изменяя длительность открытого состо- Р яния ключей 11 и 12 и ф Т/2, можно регулировать (стабилизировать) выходное напряжение инвертора U-.. = JUli>

9&iX где Ul> — входное напряжение на выводах 9 и 15.

Частота управления ключами 11 и 12

° может в несколько раз превышать выходную частоту инвертора, т.е. на

4 протяжении полупериода Т/2 ключ 11 (12) открывается и закрывается несколько раз. При этом уменьгф шается масса дросселя 8 и конденсатора 5.

Коммутация ключей 1, 4 и 2,3 может происходить со взаимным фаэовым сдвигом, с целью улучшения спектрального состава выходного напряжения, например при сдвиге в 60 эл. град. исключаются третья и кратные трем гармоники, причем в процессе регулирования (стабилизации) спектральный состав (форма кривой) выходного напряжения не изменяется.

В трехфаэном исполнении (фиг. 2) предложенная схема работает аналогично описанному для фиг. 1, с той разницей, что каждый из. дополнительных ключей 11, 12 и 20 открывается лишь на том интервале периода, когда открыт основной ключ 2, 4 и 12, соединенный с тем же выходным выводом (А.О.С), что и данный дополнительный ключ. Форма выходного напряжения в процессе регулирования также не изменяется. Дополнительные ключи

11, 12 и 20 также, как и в однофазном варианте, могут работать на повышенной кратной выходной частоте.

В предложенном инверторе в силовой цепи включены последовательно только два ключа, в отличии от известного, где включены последовательно три ключа. 3а счет этого, КПД инвертора повышается.

Регулируемый инвертор, содержащий и пар основных ключей, включенных по схеме моста. LC-фильтр, дроссель которого включен между первым входным выводом инвертора и первым входным выводом мосте, а конденсатормежду входными выводами моста, и диод, включенный между первым входным выводом инвертора и вторым входным выводом моста, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ровышения КПД, в него введено Й дополнительных ключей, включенных между выходными вы936308

Составитель С. Ситко

Редактор И. Иитровка Техред И. Рейвес Корректор В. Синицкая

Заказ 4245/70 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 водами моста и вторым входным выводом инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США It 3263150, кл. 321-45 у

1966.

2. Бобков В. Д. и др. Миниатюризация вторичных источников питания, расчитанных на работу от промышленной сети. - 8 сб.: Устройства вторичных источников электропитания РЭА, изд.

МДНТП, 1.976, с. 76, рис. 2.