Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

680124

Союз Советских

Социалистиивсиих

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Н 02 М 7/48 (22) Заявлено 17.03. 77(21) 24 64091/24-0 7 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет государственный комитет

СССР но делом изобретений н открытий

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень РЙ 30

Дата опубликования описания 18.08.79 (53 ) УД К 6 2 1. 3 1 4. . 27(088. 8) (72) Автоф изобретения

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

В КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при разработках вто ричных источников питания.

Известны преобразователи постоянного напряжения в квазисинусоидальное .переменное,,содержашие инвертор, трансформатор и ключи переменного тока Ы, 1,2/ и 13/.

Первый из известных содержит высокочастотный трансформатор, отводы первичной обмотки которого подключены к полностью управляемым ключам, а вторичная обмотка подключена к нагрузке через мостовой инвертор. Недостатком известного является большое количество управляемых ключей и неполное использование силового трансформатора.

Второй преобразователь содержит инвертор, трансформатор, три отвода вторичной обмотки которого . олключещя к нагрузке через ключи песк . с нного тока

Недостатком известного второго преобразователя является неполное использование силового трансформатора по индукции.

Недостатком третьего известного

5 преобразователя является завышенная его масса согласования уровней напряжения источника питания и потребителя из-за работы выходного трансформатора основного инвертора на выходной час о тоте.

Известен также преобразователь, который содержит основной инвертор, нагруженный на первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка которого имеет отпайку, образуюшую олин выход преобразователя, а концами полсоелинена к одним выводам полностью управщ ляемых ключей с двухсчх>роиней проводимостью (4).

Недостатком известного является сложность построения си.юл.. и части преобразователя, обуг лов;;с и ил я большим

680124

45 количеством силовых управляемых ключей.

Келью изобретения являются упрошение схемы, повышение качества выходного напряжения. 5

Эта цель достигается тем, что преоб1 разователь снабжен вспомогательным инвертором, нагруженным на первичную обмотку трансформатора,,вторичная обмотка которого выполнена со средней точкой, образующей второй выходной вывод преобразователя, причем концы этой обмотки подсоединены к вторым выводам упомянутых полностью уттравляемых ключей, а упомянутая отпайка вторичной об- r5 мотки делит ее по числу витков на неравные части.

На фиг. 1 изображен. предложенный преобразователь; на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняюшие его принцип дей- 20 ствия.

Преобразователь (фиг. 1) содержит основной инвертор 1, трансформатор 2, ключи 3, 4 переменного тока (транзисторы с диодами, тиристоры и др.), 25 вспомогательный инвертор 5 напряжения, трансформатор 6, концы вторичной обмотки которого подсоединены к ключам переменного тока, а ее отпайка подключена к одному из выводов нагрузки 7. Второй вывод нагрузки подсоединен к средней точке обмотки трансформатора 2.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения инвертор 1 подключает первичную обмотку трансформатора 2 к источнику питания, формируя на его обмотках напряжение, форма которой показана на фиг, 2а. Одновременно на обмотках трансформатора 6 инвер40 тора 5 формируется напряжение U>> (фиг. 2б).

Пусть на интервале 0-12 замкнут ключ 3 переменного тока, на интервале

0- Ь4 напряжение вторичной обмотки трансформатора 2 (фитт2а), а на нагрузке формируется напряжение первой ступени (фит. 2г). На интервале времени

Ф вЂ” $ эти напряжения складываются

2 50 и формируется вторая ступень напряжения. На участке 4 — 4 замкнут ключ 4 переменного тока и разомкнут ключ 3.

В это время напряжение на трансформаторе 2, имен другую полярность, скла55 дывается с напряжением другой последовательно включенной обмоткой трансформатора 6 и формируется третья ступень выходного напряжения.

Алгоритмы переключения ключей 3 и 4 показаны на фиг. 2в.

Йалее процессы аналогичны рассмотренным. В данной схеме вспомогательный инвертор рассчитывается примерно на четверть мошности нагрузки. Числа витков вторичных обмоток трансформатора 2 относятся между собой как 0,5:

:0,77, а трансформатора 6 - 0,23. 0,23, где числа указывают на относительную величину напряжения обмоток по сравнению с амплитудой выходного капряжения.

В предлагаемом преобразователе уменьшается количество силовых ключей переменного тока и количество вторичных о моток, так как для формирования трехступенчатого напряжения в прототипе необход имо иметь шесть ключей и шесть отпаек в обмотке, причем ключи вспомогательного инвертора рассчитываются на ток, меньший, чем ток нагрузки. Все это приводит как к упрощению схемы, так и к повышению использования силового трансформатора 2, так как одни и те же обмотки используются для формирования положительной и отрицательной полуволн выходного напряжения.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное, содержащий основной инвертор, нагруженный на первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка которого имеет отпайку, образуюшую один выходной вывод преобразователя, а концами подсоединена к одним выводам полностью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью улучшения качества квазисинусоидального напряжения и упрошения, он снабжен вспомогательным инвертором, нагруженным на первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка которого выполнена со средней точкой, образуюшей второй выходной вывод преобразователя, другие концы этой обмотки под"оединены к другим выводям упомянутых полностью управляемых ключей, а упомянутая отпайка вторичной обмотки делит ее по числу витков на неравные чаети.

6 80124

Составитель Г. Мыпык

Редактор Ю. Челюканов Техред М. Петко Корректор О.. Билак

Заказ 4808/52 Тираж 857 Подпис ное

Ш(ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПГ1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Сб. Современные задачи преобразовательной техники, вып. 4, Киев, 1975. с. 153-157. 5

2.ЫФпу Qthgh power ЮС-4Салв"1о мй итавМ аифи 1„Рк1штс Eepnaring; Яб!,$Я.

3. Авторское свидетельство СССР

М 449425, кл. Н 02 М 5/42, 11 08.71.

4. Сб. Повышение эффективностити устройств преобразовател ьной техники, вып. 4, Киев, 1973, с. 127136.