Устройство для управления однофазным мостовым инвертором напряжения
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления однофазными мостовыми инверторами напряжения с широтно-импульсным регулированием. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит последовательно включенные задающий генератор 1, фазосдвигающий блок 2, распределитель 4 импульсов и выходные каскады 5. Выход генератора 1 подключен к входу распределителя 4 непосредственно и через делитель 3 частоты. Для повышения надежности за счет снижения потерь мощности в управляемых вентилях инвертора 7 в устройство введен датчик 6 полярности тока. Выходы датчика 6 также подключены к входам распределителя 4„ Введение датчика 6 и изменение структуры распределителя позволяет исключить подачу управляющих импульсов на транзисторы инвертора при обратном направлении тока 2 ил. (Л
СОКИ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИК
Q93 (10 щ)5 Н 02 М 7/48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Импульсы U (фиг. 2,б) с выхода задающего генератора 1 поступают на вход Aa=-.oñäâêãàíëöåão блока 2 и преобразуются в импульсы U (фиг. 2,в), имеющие фазовый сдвиг относительно импульсов U<, определяемый величиной напряжения:управления 11 . Импульсы
U и Ug совместно с импульсами Uy (дат. 2, r), снимаемыми с выхода делителя 3 и следующими с.частотой, s два раза меньшей частоты импуль| сов U<, а также импульсы Б+ и U (фиг. 2,д,е) с выходов датчика 6, соответствующие положительной и отрицательной полуволнам тока нагрузки инвертора 7, поступают на выход рас1 пределителя 4, который формирует четыре последовательности импульсов
К,...,К, (фиг. 2,ж,з,и,к), соотГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4415726/07 (22) 26.04.88 (46) 30.04.91. Бюл. У- 16 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) В.А,Будников и А.Б.Дудин (53) 621.314.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1504766, кл. Н 02 М 7/12, 1987. (54) УСТРОЙСТВО LUIS УПРАВЛЕНИЯ ОРНОФАЗНЫИ YOCTOBblN ИНВЕРТОРОИ НАГРЯFEНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления однофазными мостовыми инверторами напряжения с широтно-импульсным регулированием. Цель изобретения — повьлпение надежности.
Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано для управления однофазными мостовыми инверторами напряжения.
Целью изобретения является повышение надежности, На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие,его работу.
Устройство (фиг. 1) содержит задающий генератор 1, фазосдвигающий блок 2, делитель 3 частоты, распределитель 4 импульсов, выходные каскады 5 и датчик 6 полярности тока инвертора. Устройство управляет автономным инвертором 7 напряжения.
Устройство работает следующим образом.
Устройство содержит последовательно включенные задающий генератор 1, фазосдвигающий блок 2, распределитель 4 импульсов и выходные каскады
5. Выход генератора 1 подключен к входу распределителя 4 непосредственно и через делитель 3 частоты. Для повышения надежности за счет снижения потерь мощности в управляемьсх вентилях инвертора 7 в устройство введен датчик 6 полярности тока.
Выходы датчика 6 также подключены к входам распределителя 4. Введение датчика 6 и изменение структуры распределителя позволяет исключить подачу управляющих импульсов на транзисторы инвертора при обратном направлений тока. 2 ил.
1646028 ветствующие зонам проводимости силовых транзисторов инвертора напряжения. Импульсы К -К4.после, усиления по мощности и гальванической развяэки в выходных каскадах 5 поступают на соответствующие транзисторы автономного инвертора 7 напряжения, Структура распределителя 4 определяется уравнениями: 10
5 (U< V "3)
К -U, u (V< V U,), К -" U4 ("а Ч из);
К4= < О а "з) °
На интервале времени, когда сигналы U 1, U<, U и U< равны логической единице, а сигнал Uy — логическому нулю (ток нагрузки инвертора имеет отрицательное направлеиие, iфиг. 2,а), распределитель импульсов вырабатывает логические сигналы
К,...,К, равные нулю. При этом силовые транзисторы инвертора закрыты, а ток нагрузки проводит одна пара обратных диодов. Если на этих интервалах на транзисторы инвертора подавать отцирающие импульсы, то мощность, отбираемая от устройства управления, рассеивается в этих транзисторах и вызывает их дополнительный нагрев.
При изменении направления тока нагрузки указанные обратные диоды выключаются> сигнал Ug становится равным логическому нулю, а U — логической единице. При этом распределитель 4 вырабатывает логические сигналы К, и К, равные единице, а сиг- 40 налы К> и К4 не изменяют своего предшествующего значения. На соответствующих выводах каскадов 5 формируются отпирающие импульсы для управления диагональными силовыми транзисторами инвертора 7, которые включаются и проводят ток нагрузки. Таким образом, формируется положительная полуволна выходного напряжения инвертора.
1 50
На интервале времени, когда сигналы U, П, Uq равны логической единице, а сигналы V и U — логическому нулю, распределитель 4 импульсов формирует импульсы К, К, К, равные логическому нулю, а К» - логической единице. При этом в напряжении на нагрузке возникает нулевая пауза, обеспечиваемая одновременной работой ! транзистора и обратного диода, закорачивающих нагрузку.
На интервале времени, когда сигналы U, Ug, Uy равны логическому нулю, а сигналы U> и U4, — логической единице, распределитель 4 вырабатывает логические сигналы К1,...,К, равные нулю. Все транзисторы инвертора находятся в закрытом состоянии, а ток нагрузки, имеющий положительное направление (фиг, 2,а), проводит другая пара обратных диодов.
При изменении направления тока нагрузки ток начинает проводить вторая пара диагональных транзисторов.
Это происходит в результате того, что логические сигналы на выходе датчика U4 и U< изменяют свои значения на противоположные и распределитель 4 формирует сигналы К<, К>, равные логическому нулю, а К, К вЂ” логической единице. В этом режиме на нагрузке формируется отрицательная полуволна напряжения.
На интервале времени, когда сигналы U>, U>, Н равны логической единице, а U и Uq - логическому нулю, распределитель 4 импульсов вырабатывает сигналы К, К, К,равные логическому нулю, à К - единице. В результате в напряжении на нагрузке формируется нулевая пауза, обеспечиваемая замыканием тока через включенный транзистор и обратный диод.
На интервалах времени, когда сигналы U1, U<, U5. равны логической единице, а U > и Uq — логическому нулю и сигналы U< U, U равны логической единице, а U> и U< — логическому нулю, процессы в инверторе аналогичны описанным выше при U>, У, U и U, равным логической единице, а U4 — логическому нулю и при U1, Цк, Uy, Ц4, равным логической единице, а U — логическому нулю соответственно, На интервалах времени, когда сигналы U и U равны логической единице, а сигналы U<, U» U< - логическому нулю, распределитель 4 Aop óå сигна К1, К>, К4. Рав е логическому нулю, а сигнал К вЂ” единице, что приводит к образованию еще одной нулевой паузы.
На интервалах времени, когда сигналы 01В U» ЦЭ и игравь логическому нулю, а U - логической единице и сигналы U, V» IJg, U+ равны
5 164 логическому нулю, а И вЂ” логической . единице, процессы в сйловой схеме ннвертора напряжения аналогичны вышеописанным при U1, U< и U<., равньпч логическому нулю, à Uy U — логической единице и при 01, U< и U+, равным логическому нулю, а U> и U< — логической единице соответственно.
Следующая нулевая пауза формируется на интервале времени, когда сигналы
U и U< равны логической единице, а
U,, U и U — логическому нулю, при этом К, К, К равны логическому нулю, а К вЂ” логической единице.
Яалее описанный алгоритм работы силовой схемы инвертора напряжения повторяется.
Из диаграмм, приведенных на фиг.2, видно, что на интервалах времени, когда ток активно-индуктивной нагрузки замыкается через встречно-включенные диоды на силовые транзисторы, управляющие импульсы не подаются, что снижает выходную мощность устройства для управления, уменьшается ра зогрев структуры этих транзисторов,,который может привести к выходу из строя, Кроме того, устройство требует меньших энергетических затрат на управление инвертором напряжения при сохранении равномерной токовой загрузки вентилей.
6028 6
40
Такнм образом, предлагаемое устройство позволяет снизить потери мощности в управляемых вентилях инвертора эа счет исключения подачи управляющих импульсов на эти вентили в тех режимах, когда они находятся под обратным напряженнем, что снижает вероятность их отказа и повьппает надежность работы инвертора.
5 l0
Формула из обретения
Устройство для управления одно фаэным мостовым инвертором напряжения, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к первым входам распределителя импульсов и фазосдвигающего блока, второй вход которого предназначен для подключения напряжения управления, выход Aasoсдвигающего блока соединен с вторым входом распределителя импульсов, третий вход которого через делитель частоты подключен к выходу задающего генератора, выходы распределителя импульсов через выходные каскады соединены с выводами для подключения к вентилям инвертора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено датчиком полярности тока инвертора, распределитель снабжен четвертым и пятым входами, причем выход одной полярности датчика полярности тока инвертора соединен с четвертым входом распределителя импульсов, выход другой полярности датчика тока инвертора соединен с пятым входом распределителя импульсов, а структура распределителя имнульсов описана уравнеHHHMH" к,-v, Г (vayu,); к -v v (v Vv ); к3 01 ЦФ «а ч U3) ii к+-о1.6 «i V 1U1з) где К<.кавКЪ.КФ вЂ” сиги на вы ода распределителя импульсов;
U<,U<,U>,U< HV+ — сигналы на его соответствующих входах, 1646028
Риг. k! I ! I
I I
1 1
I I
1
Составитель В.Миронов
Редактор А„Лежнина Техред С.Мигунова Корректор Т.Палий
Заказ 1353 Тираж 393 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 б g д 2 г
I д @<1!
I,у(К !
3 Кг
I ! !
I !
I !
