Активный снаббер для мостового/полумостового инвертора напряжения
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для совместной работы с мостовым /полумостовым инвертором напряжения. Полезная модель направлена на снижение уровня опасных динамических процессов при включении и выключении регулируемых ключей инвертора. Указанный технический результат достигают тем, что активный снаббер для мостового/полумостового инвертора напряжения содержит первый и второй регулируемые ключи инвертора, зашунтированные обратными диодами и емкостями, к общей точке которых подключен вывод нагрузки и один конец дросселя снаббера. Коллектор первого регулируемого ключа инвертора, соединенный с катодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к плюсовому выводу источника питания, а эмиттер второго регулируемого ключа инвертора, соединенный с анодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к минусовому выводу источника питания. Второй вывод дросселя снаббера подключен к точке соединения первого и второго ключей снаббера, зашунтированных обратными диодами. Коллектор первого ключа снаббера, связанный с катодом шунтирующего его диода, подключен к плюсовому выводу источника питания, а эмиттер второго ключа снаббера, связанный с анодом шунтирующего его диода, подключен к минусовому выводу источника питания. 1 ил.
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для совместной работы с мостовым /полумостовым инвертором напряжения.
Известен инвертор с дополнительной резонансной коммутационной секцией, содержащий первый и второй регулируемые ключи инвертора, зашунтированные обратными диодами и емкостями, к общей точке которых подключен вывод нагрузки и первый вывод последовательно соединенных дросселя снаббера и ключа переменного тока, а второй вывод подключен к средней точке емкостного фильтра источника питания. Коллектор первого регулируемого ключа инвертора, соединенный с катодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к плюсовому выводу источника питания, а эмиттер второго регулируемого ключа инвертора, соединенный с анодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к минусовому выводу источника питания (1. Dawidziuk J., Jalbrzykowski S., Prajs Z. Analysis and Experimental Evaluation of Resonant DC Link Converter//International Conference on Electrical Drives and Power Electronics, Kosice 14-16 September, 1992. P. 236-240. 2. Dawidziuk J., Jalbrzykowski S., Prajs Z. A Comparative Analysis and Experimental Studies of Resonant Commutated Poie Inverter Losses.//Proceedings of the IECON 94 20th International Conference on Industrial Electronics Control and Instrumentation, September 5-9. 1994. Bologna, Italy. P. 328 - 332).
Недостатком этого устройства является сложность начального запуска, а также сложность подстройки момента включения регулируемого ключа инвертора, который должен совпадать с моментом полного разряда параллельно подключенной к нему емкости.
Задачей полезной модели является снижение уровня опасных динамических процессов при включении и выключении регулируемых ключей инвертора.
Поставленная задача достигается за счет того, что активный снаббер для мостового/полумостового инвертора напряжения, также как в прототипе, содержит первый и второй регулируемые ключи инвертора, зашунтированные обратными диодами и емкостями, к общей точке которых подключен вывод нагрузки и один конец дросселя снаббера. Коллектор первого регулируемого ключа инвертора, соединенный с катодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к плюсовому выводу источника питания, а эмиттер второго регулируемого ключа инвертора, соединенный с анодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к минусовому выводу источника питания.
В отличие от прототипа второй вывод дросселя снаббера подключен к точке соединения первого и второго ключей снаббера, зашунтированных обратными диодами. Коллектор первого ключа снаббера, связанный с катодом шунтирующего его диода, подключен к плюсовому выводу источника питания, а эмиттер второго ключа снаббера, связанный с анодом шунтирующего его диода, подключен к минусовому выводу источника питания.
За счет предложенной схемы активного снаббера для мостового/полумостового инвертора включение регулируемых ключей инвертора происходит при нулевом напряжении, равном падению на открытом обратном диоде, а выключение этих ключей демпфируется емкостями снаббера, что позволило значительно снизить уровень опасных динамических процессов при коммутации регулируемых ключей инвертора.
На фиг.1 приведена принципиальная схема заявляемого устройства.
Активный снаббер для мостового/полумостового инвертора напряжения содержит первый 1 и второй 2 регулируемые ключи инвертора, зашунтированные обратными диодами 3, 4 и емкостями 5, 6 снаббера, к общей точке которых подключен вывод 7 нагрузки и один вывод дросселя 8 снаббера. Коллектор первого регулируемого ключа 1 инвертора, соединенный с катодом шунтирующего его диода 3 и выводом емкости 5 снаббера, подключен к плюсовому выводу 9 источника питания. Эмиттер второго регулируемого ключа 2 инвертора, соединенный с анодом шунтирующего его диода 4 и выводом емкости 6 снаббера, подключен к минусовому выводу 10 источника питания. Второй вывод дросселя 8 снаббера подключен к точке соединения первого 11 и второго 12 ключей снаббера, зашунтированных обратными диодами 13, 14. Коллектор первого ключа 11 снаббера, связанный с катодом шунтирующего его диода 13, подключен к плюсовому выводу 9 источника питания, а эмиттер второго ключа 12 снаббера, связанный с анодом шунтирующего его диода 14, подключен к минусовому выводу источника питания.
Работа устройства заключается в следующем. В исходном состоянии открыт регулируемый ключ инвертора 1. Остальные ключи закрыты, диоды находятся в непроводящем состоянии. Емкость 5 снаббера разряжена до нуля, а емкость 6 снаббера заряжена до напряжения питания (падениями напряжений на открытых ключах и диодах в проводящем состоянии пренебрегаем). Ток нагрузки протекает от плюсового вывода 9 источника питания на вывод 7 нагрузки через регулируемый ключ 1 инвертора. В момент закрывания регулируемого ключа 1 инвертора ток нагрузки перехватывается емкостями 5, 6 снаббера, затягивая тем самым фронт нарастания напряжения на этом ключе. После того, как ток регулируемого ключа 1 инвертора спадет до нуля, включается ключ 12 снаббера. Это необходимо для ускорения процесса перезаряда емкостей 5, 6 снаббера при малых токах нагрузки. Емкость 5 снаббера при этом будет заряжаться по цепи 9-5-8-12-10, а емкость 6 снаббера разряжается по цепи 6-8-12. Когда напряжение на емкости 6 снаббера достигнет нуля, начнет открываться обратный диод 4 и останется в проводящем состоянии до тех пор, пока дроссель 8 снаббера не сбросит свою энергию, а ток нагрузки сменит свою полярность. В этот момент открывается регулируемый ключ 2 инвертора и закрывается ключ 12 снаббера. Энергия дросселя 8 снаббера сбрасывается в источник питания по пути 8-13-9-10-4-8. Когда ток дросселя 8 снаббера станет равным нулю, закроются обратный диод 4 инвертора и обратный диод 13 снаббера, а ток нагрузки (при условии, что он сменил направление) начнет протекать по цепи 7-2-10. В следующий полупериод все процессы повторяются, а в работу вступает ключ 11 снаббера.
Активный снаббер для мостового/полумостового инвертора напряжения, содержащий первый и второй регулируемые ключи инвертора, зашунтированные обратными диодами и емкостями, к общей точке которых подключен вывод нагрузки и один конец дросселя снаббера, причем коллектор первого регулируемого ключа инвертора, соединенный с катодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к плюсовому выводу источника питания, а эмиттер второго регулируемого ключа инвертора, соединенный с анодом шунтирующего его диода и выводом емкости снаббера, подключен к минусовому выводу источника питания, отличающийся тем, что второй вывод дросселя снаббера подключен к точке соединения первого и второго ключей снаббера, зашунтированных обратными диодами, при этом коллектор первого ключа снаббера, связанный с катодом шунтирующего его диода, подключен к плюсовому выводу источника питания, а эмиттер второго ключа снаббера, связанный с анодом шунтирующего его диода, подключен к минусовому выводу источника питания.
