RU1795533C - Bridge-type inverter - Google Patents

Bridge-type inverter

Info

Publication number
RU1795533C
RU1795533C SU904840003A SU4840003A RU1795533C RU 1795533 C RU1795533 C RU 1795533C SU 904840003 A SU904840003 A SU 904840003A SU 4840003 A SU4840003 A SU 4840003A RU 1795533 C RU1795533 C RU 1795533C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching elements
thyristors
optocoupler
control circuit
resistors
Prior art date
Application number
SU904840003A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Абдул-Мабут Абдул-Манаф Оглы Абдулаев
Самир Абдул-Мабут Оглы Абдуллаев
Лятифа Абдул-Мабут Кызы Алиева
Самир Салман Оглы Керимов
Original Assignee
Азербайджанский Инженерно-Технический Университет Им.Ч.Ильдрыма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Азербайджанский Инженерно-Технический Университет Им.Ч.Ильдрыма filed Critical Азербайджанский Инженерно-Технический Университет Им.Ч.Ильдрыма
Priority to SU904840003A priority Critical patent/RU1795533C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1795533C publication Critical patent/RU1795533C/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Использование: изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовав но в источниках вторичного электропитани . Сущность изобретени : инвертор содержит первый, второй, третий и четвертый переключающие элементы, образующие мостовой инвертор. Первый и второй переключающие элементы выполнены в виде тиристоров с управлением через тиристор- ные оптопары. Третий и четвертый переключающие элементы выполнены на бипол рных транзисторахгуправление которыми Осуществл етс  с помощью согласующих трансформаторов. Применение в качестве третьего и четвертого переключающих элементов бипол рных транзисторов упрощает схему инвертора без ухудшени  остальных параметров устройства. 2 ил.Usage: the invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. SUMMARY OF THE INVENTION: The inverter comprises first, second, third, and fourth switching elements forming a bridge inverter. The first and second switching elements are made in the form of thyristors with control through thyristor optocouplers. The third and fourth switching elements are made on bipolar transistors, which are controlled by matching transformers. The use of bipolar transistors as the third and fourth switching elements simplifies the inverter circuit without affecting the remaining parameters of the device. 2 ill.

Description

(L

СWITH

. Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке преобразователей посто нного тока в напр жение переменного тока заданной частоты, усилителей мощности, вторичных источников питани .. The invention relates to a converter technique and can be used in the development of direct current to DC converters of a given frequency, power amplifiers, secondary power supplies.

Известны инверторы напр жени , выполненные по однофазной мостовой схеме, кажда  стойка которых состоит либо из одних тиристоров, либо из транзисторов. Основным недостатком тиристорных инверторов  вл етс  необходимость иметь дополнительные узлы искусственной коммутации , что приводит к снижению надежности их работы. Недостатком транзисторных инверторов  вл етс  необходимость формировани  управл ющих сигналов большой мощности, что приводит к усложнению схемы управлени  такими инверторами и, следовательно, к снижению надежности их работы.Voltage inverters are known which are designed according to a single-phase bridge circuit, each rack of which consists of either single thyristors or transistors. The main disadvantage of thyristor inverters is the need to have additional nodes of artificial switching, which leads to a decrease in the reliability of their operation. A drawback of transistor inverters is the need to generate high-power control signals, which complicates the control circuit of such inverters and, therefore, reduces the reliability of their operation.

Известен мостовой транзисторный преобразователь посто нного напр жени , содержащий четыре переключающих элемента, шунтированные обратными диодами , выходной трансформатор, последова- тельностные управл ющие цепи, соединенные с входами управлени  указанных переключающих элементов, задающий генератор, к выходным выводам которого присоединены через резистор две последовательные цепи из еветодиодов оптронных пар соответствующих последовательност- ных управл ющих цепей (прототип). Несомненным преимуществом прототипа  вл етс  отсутствие моточных изделий в системе управлени  и возможность дистанционного (оптического) управлени , что значительно расшир ет функциональные возможности прототипа. Недостатком прототипа  вл етс  большое количество после- довательностных управл ющих цепей, чтоKnown bridge transistor DC / DC Converter, containing four switching elements, shunted by reverse diodes, an output transformer, series control circuits connected to the control inputs of these switching elements, a master oscillator, to the output terminals of which are connected two resistive circuits from evetodiodov optron pairs of the corresponding sequential control circuits (prototype). The undoubted advantage of the prototype is the lack of winding products in the control system and the possibility of remote (optical) control, which greatly expands the functionality of the prototype. The disadvantage of the prototype is a large number of sequential control circuits, which

XJXj

Ю СПYu SP

елate

00 OJ00 OJ

значительно усложн ет схему управлени  и снижает надежность ее работы.greatly complicates the control circuit and reduces its reliability.

Цель изобретени  - повышение надежности работы мостового инвертор а путем упрощени  схемы управлени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the bridge inverter a by simplifying the control circuit.

Мостовой инвертор содержит путем упрощени  схемы управлени .The bridge inverter comprises by simplifying the control circuit.

Мостовой инвертор содержит первый 6, второй 8, третий 7 и четвертый 9 переключающие элементы, шунтированные обратными диодами 10, -11, 12 и 13, первые силовые выводы первого 6 и второго 8 из которых присоединены к первому входному выводу + Ип, соединенному через первую и вторую последовательностные управл ющие цепи из первых резисторов 1 и 14, фототиристо- ров 2 и 15, 3 и 16 первых 2-24 и 15-23 и вторых 3-22 и 16-25 оптопар и вторых резисторов 4 и 17 со входами управлени  соответственно первого и второго переключающих элементов, вторые силовые выводы которых соединены соответственно через третий 7 и четвертый 9 переключающие элементы со вторым входным выводом - Ип выходной, трансформатор 1.9, задающий генератор 20, к выходным выводам которого присоединены через резистор две последовательные цепи из све- тодиодов 22 и 23, 24 и 25 соответственно первой оптопары первой последовательностной управл ющей цепи и второй оптопары второй последовательностной управл ющей цепи, а также согласующий трансформатор 26, 27, первична , обмотка которого присоединена к выходу задающего генератора либо непосредственно, либо через усилитель, а вторичные обмотки подключены ко входам управлени  соответственно третьего и четвертого переключающих элементов, выполненных на транзисторах 7 и 9 при этом первый 5 и второй 18 конденсаторы включены между точками соединени  фототиристоров 2 и 3, 15 и 16 первой и второй оптопары соответственно первой и второй последовательностной управл ющей цепи и вторыми силовыми выводами соответственно первого и второго переключающих элементов, выполненных на тиристорах 6 и 8.The bridge inverter contains the first 6, second 8, third 7 and fourth 9 switching elements, shunted by reverse diodes 10, -11, 12 and 13, the first power terminals of the first 6 and second 8 of which are connected to the first input terminal + Ip connected through the first and the second sequential control circuit of the first resistors 1 and 14, the photothyristors 2 and 15, 3 and 16 of the first 2-24 and 15-23 and the second 3-22 and 16-25 optocouplers and the second resistors 4 and 17 with control inputs respectively, of the first and second switching elements, the second power terminals of which are connected respectively, through the third 7 and fourth 9 switching elements with the second input terminal — Ip output, transformer 1.9, the oscillator 20, to the output terminals of which are connected via a resistor two serial circuits of LEDs 22 and 23, 24 and 25, respectively, of the first optocoupler of the first a sequential control circuit and a second optocoupler of a second serial control circuit, as well as a matching transformer 26, 27, is primary, the winding of which is connected to the output of the master oscillator either directly or more through an amplifier, and the secondary windings are connected to the control inputs of the third and fourth switching elements, respectively, made on transistors 7 and 9, while the first 5 and second 18 capacitors are connected between the connection points of the photo thyristors 2 and 3, 15 and 16 of the first and second optocouplers, respectively, of the first and a second sequential control circuit and second power terminals of the first and second switching elements, respectively, made on thyristors 6 and 8.

На фиг.1 и 2 приведены принципиальна  схема мостового инвертора и диаграммы напр жений, по сн ющие принцип его работы.Figures 1 and 2 show a circuit diagram of a bridge inverter and voltage diagrams explaining the principle of its operation.

На чертеже прин ты следующие обозначени : 6 и 8 - тиристоры; 7 и 9 - транзисторы; 10. 11, 12 и 13 - обратные диоды; первый резистор 1, фототиристор 2 первой оптопары, фототиристор 3 второй оптопары , второй резистор 4 образуют первую последовательную управл ющую цепь. Первый резистор 14, фототиристор 15 первой оптопары, фототиристор 16 второй оптопа- ры образуют вторую последовательностнуюThe following symbols are adopted in the drawing: 6 and 8 - thyristors; 7 and 9 - transistors; 10. 11, 12 and 13 are reverse diodes; the first resistor 1, the photothyristor 2 of the first optocoupler, the photothyristor 3 of the second optocoupler, the second resistor 4 form the first sequential control circuit. The first resistor 14, the photo-thyristor 15 of the first optocoupler, the photo-thyristor 16 of the second optocoupler form a second series

управл ющую цепь; 19 - выходной трансформатор; 20 - задающий генератор; 21 - ограничивающий резистор; 5 и 18 соответственно первый и второй конденсаторы; 23 и 24 - светодиоды соответственно первыхcontrol circuit; 19 - output transformer; 20 - master oscillator; 21 - limiting resistor; 5 and 18, respectively, the first and second capacitors; 23 and 24 - LEDs, respectively, of the first

оптопар и первой и второй последовательностной управл ющей цепи; 22 и 25 - светодиоды соответственно вторых оптопар первой и второй последовательностной управл ющей цепи; 26 и. 27 - согласующиеan optocoupler of both a first and second sequential control circuit; 22 and 25 are the LEDs of the second optocouplers of the first and second sequential control circuit, respectively; 26 and. 27 - matching

трансформаторы. Задающий генератор (ЗГ)20, вырабатывает разнопол рные импульсы, дл  рассматриваемого случа , длительностью, равной полупериодам выходного напр жени  преобразовател . Выход 20 точки а и b на фиг.1 подключаютс  к первичным обмоткам трансформаторов 26 и 27 дл  управлени  транзисторами 7 и 9 либс непосредственно, либо через предварительный усилитель (на фиг.1 не показан) и через резистор 21 к входным цеп м оптопар (на фиг.1 это последовательно соединенные светодиоды 22, 23 и 24, 25). Фототиристоры 2, 3, 15 и 16,  вл  сь выходами оптопарtransformers. A master oscillator (GG) 20 generates bipolar pulses, for the case under consideration, with a duration equal to the half-periods of the output voltage of the converter. The output 20 of points a and b in Fig. 1 is connected to the primary windings of transformers 26 and 27 to control the transistors 7 and 9 lbs directly, or through a preamplifier (not shown in Fig. 1) and through a resistor 21 to the input circuits of the optocouplers (on figure 1 is a series-connected LEDs 22, 23 and 24, 25). Photo thyristors 2, 3, 15 and 16, being outputs of optocouplers

2-24,3-22,15-23,15-23,16-25.  вл ютс  по существу и выходами СУ. Мостовой инвертор работает в обычном режиме, т.е. в один полупериод работают 6, 9, во второй 7, 8. На фиг.1 представлена схема, когда2-24.3-22.15-23.15-23.16-25. are essentially outputs of CS. The bridge inverter operates normally, i.e. 6, 9 work in one half-cycle, 7, 8 in the second. Figure 1 shows a diagram when

кажда  стойка мостового инвертора состоит из тиристора и транзистора.each bridge inverter rack consists of a thyristor and a transistor.

На фиг.2 Uy - напр жение на выходе 3Г и входах трансформаторов 26,27 и оптопар; б,9 - токи через тиристор 6, трансформаторIn Fig. 2, Uy is the voltage at the 3G output and the inputs of transformers 26.27 and optocouplers; b, 9 - currents through thyristor 6, transformer

19 и транзистор 9; i,8 - токи через транзистор 7, трансформатор 19 и тиристор 8; Uc5 - форма напр жени  на конденсаторе 5; UCIB- напр жение на конденсаторе 18; 11ц- напр жение на выходе трансформатора 19.19 and transistor 9; i, 8 - currents through a transistor 7, a transformer 19 and a thyristor 8; Uc5 is the voltage shape across capacitor 5; UCIB- voltage across capacitor 18; 11ts- voltage at the output of the transformer 19.

Схема работает следующим образом, Задающий генератор 20 вырабатывает разнопол рные импульсы Uy одинаковой длительности. При положительной пол рно- сти Uy и t : О открываютс  светодиоды 22 и 23 и одновременно с ними - их фототиристо- ры 3 и 15, а также транзистор 9. В этот момент (t 0) конденсатор 5 зар женный в предыдущем интервале до напр жени  DCS (см.фиг.2в) начинает быстро разр жатьс  через фототиристор 3, резистор 4, управл - ющий электрод - катод тиристора 6. Тиристор 6 переходит из закрытого состо ни  в открытое и начинаетс  формирование положительной полуволны напр жени  на нагрузке (см. фиг.Зз).The circuit operates as follows. The master oscillator 20 generates bipolar pulses Uy of the same duration. With a positive polarity Uy and t: O, the LEDs 22 and 23 open and simultaneously their photothyristors 3 and 15, as well as the transistor 9. At this moment (t 0), the capacitor 5 is charged in the previous interval to The DCS circuit (see Fig. 2c) starts to quickly discharge through the photo-thyristor 3, the resistor 4, the control electrode - the cathode of the thyristor 6. The thyristor 6 switches from the closed state to the open state and the formation of a positive voltage half-wave at the load begins (see Fig.Zz).

В этот же момент (t 0), так как открыты фототиристор 15 и транзистор 9 начинаетс  зар д конденсатора 18 через + Un, резистор 14, фототиристор 15, конденсатор 18, эмиттер-коллектор транзистора 9, - Un (см. фиг.2д). После зар да конденсатора 18 до Un, фототиристор 15 запираетс  и отключает 18отип.At the same moment (t 0), since the photo-thyristor 15 is open and the transistor 9 starts charging the capacitor 18 through + Un, the resistor 14, the photo-thyristor 15, the capacitor 18, the emitter-collector of the transistor 9, is Un (see fig.2d) . After charging the capacitor 18 to Un, the thyristor 15 closes and turns off the 18th type.

В следующий полупериод Uy отпираетс  транзистор 7 и друга  группа светодио- дов 24, 25 и их фототиристоры 2 и 16 и начинаетс  разр д 18 через 16,17, управл ющий электрод - катод тиристора 8, что переводит 8 из закрытого в открытое состо ние . С этого момента t начинаетс  формирование отрицательной полуволны UH (см.фиг.2а, г, д, з). В этот же момент (t) начинаетс  зар д Сз по цепи + Un.резистор 1, фототиристор 2, конденсатор 5, эмиттер- коллектор транзистора 7, - Оп. В следующий период в каждом полупериоде процессы в схеме будут повтор тьс .In the next half-cycle Uy, the transistor 7 and the other group of LEDs 24, 25 and their photo-thyristors 2 and 16 are unlocked and bit 18 starts at 16.17, the control electrode is the cathode of thyristor 8, which transfers 8 from the closed to the open state. From this moment t, the formation of the negative half-wave UH begins (see Fig. 2a, d, d, h). At the same moment (t), the charge СЗ begins along the circuit + Un.Resistor 1, photo-thyristor 2, capacitor 5, emitter-collector of transistor 7, - Op. In the next period, in each half-cycle, the processes in the circuit will be repeated.

При необходимости регулировани  выходного напр жени  инвертора, можно вос- пользоватьс  известными методами, например, изменением времени проводимости транзисторов 7 и 9.If it is necessary to control the output voltage of the inverter, it is possible to use known methods, for example, changing the conductivity time of transistors 7 and 9.

Дл  исключени  режима сквозных токов можно воспользоватьс  известными методами.Known methods can be used to eliminate through-current mode.

Очевидно, что моменты включени  ти- ристоров 6 и 8 определ ютс  моментамиObviously, the turning on times of thyristors 6 and 8 are determined by the moments

Claims (1)

Формула изобретени The claims Мостовой инвертор, содержащий первый , второй, третий и четвертый переключающие элементы, шунтированные обратными диодами, первые силовые выводы первого и второго из которых присоединены к первому входному выводу, соединенному через первую и вторую последовательные управл ющие цепи из первых резисторов, фототиристоров, первых и вторых оптопар и вторых резисторов с входами управлени  соответственно первого и второго переключающих элементов, вторые си- лов ые выводы которых соединены соответственно через третий и четвертый переключающие элементы с вторым входным выводом, выходной трансформатор, вторична  обмотка которого присоединена к выходным выводам, а первична  обмотка подключена к точкам соединени  соответственно первого и третьего, а также второго и четвертого переключающих элементов, заоткрыти  фбтотириеторов 3 и 16, а моменты выключени  тиристоров 6 и 8 определ ютс  моментами выключени  соответственно транзисторов 7 и 9. Фототиристоры 3 и 16A bridge inverter containing the first, second, third and fourth switching elements, shunted by reverse diodes, the first power terminals of the first and second of which are connected to the first input terminal connected through the first and second serial control circuits of the first resistors, photothyristors, first and second optocouplers and second resistors with control inputs, respectively, of the first and second switching elements, the second power terminals of which are connected respectively through the third and fourth switching connecting elements with a second input terminal, an output transformer whose secondary winding is connected to the output terminals, and the primary winding is connected to the connection points of the first and third, as well as the second and fourth switching elements, to open the phytotrietors 3 and 16, and the turning off times of the thyristors 6 and 8 are determined by the turn-off times of transistors 7 and 9, respectively. Photothyristors 3 and 16 запираютс  после разр да соответствую- щих конденсаторов 5 или 18, а выключение фототиристоров 2 и 15 определ ютс  моментами , когда напр жение на 5 и 18 достигнут значени  Un.they are locked after the discharge of the corresponding capacitors 5 or 18, and the shutdown of the photo thyristors 2 and 15 are determined by the moments when the voltage of 5 and 18 reaches the value Un. Врем  разр да 5 и 18 задаетс  резисторами 4 и 17 и выбираетс  таким образом, чтобы за врем  разр да 4 и 18 тиристоры успели включитьс . Эти времена имеют пор док 100-150 мкс.The time of bit 5 and 18 is set by resistors 4 and 17 and is selected so that during the time of bit 4 and 18 the thyristors have time to turn on. These times are in the order of 100-150 μs. Врем  зар да 5 и 18 определ етс  соответственно резисторами 1 и 14 и обычно выбираетс  меньше полупериода с тем, чтобы 6 и 8 успели до конца полупериода восстановить свои запирающие свойства.Charge times 5 and 18 are determined by resistors 1 and 14, respectively, and usually less than a half period is selected so that 6 and 8 have time to restore their locking properties before the end of the half period. В качестве задающего генератора 20 может быть использована люба  схема генератора разнопол рных пр моугольных импульсов.As the master oscillator 20, any generator circuit of bipolar rectangular pulses can be used. Таким образом, значительно упрощаетс  управление инвертором, т.к. в нем исключаютс  два усилительно-разв зывающих узла; повышаетс  технологичность, т.к. упрощаетс  трансформаторное оборудование . Все это приводит к улучшению весо-габаритных показателей, повышению надежности работы, технологичности изготовлени  и простоте настройки и замены элементов.Thus, the control of the inverter is greatly simplified since it excludes two reinforcing decoupling units; manufacturability is improved since transformer equipment is simplified. All this leads to an improvement in weight and dimensions, an increase in operational reliability, manufacturability and ease of adjustment and replacement of elements. дающий генератор, к выходным выводам которого присоединены через резистор две последовательные цепи из светодиодов соответственно первой оптопары первой последовательной управл ющей цепи и второй оптопары второй последовательной управл ющей цепи, а также первой оптопары второй последовательной управл ющей цепи и второй оптопары первой последовательной управл ющей цепи, первый и второй конденсаторы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем упрощени  схемы, введен согласующий трансформатор, первична  обмотка которого присоединена к выходу задающего генератора , а вторичные обмотки подключены соответственно к входам управлени  третьего и четвертого переключающих элементов , выполненных на биопол рных транзисторах, при этом первый и второй конденсаторы включены между точками соединени  фототиристоров первой и второй оптопар соответственно, первой и второйa generating generator, to the output terminals of which are connected two serial circuits of LEDs, respectively, of the first optocoupler of the first serial control circuit and the second optocoupler of the second serial control circuit, as well as the first optocoupler of the second serial control circuit and the second optocoupler of the first serial control circuit, first and second capacitors, characterized in that, in order to increase reliability by simplifying the circuit, a matching transformer is introduced, the primary winding of the cat The second one is connected to the output of the master oscillator, and the secondary windings are connected respectively to the control inputs of the third and fourth switching elements made on biopolar transistors, while the first and second capacitors are connected between the connection points of the photo thyristors of the first and second optocouplers, respectively, of the first and second 71795533 871795533 8 последовательных управл ющих цепей и но первого и второго переключающих эле- вторыми силовыми выводами соответствен- ментов, выполненных на тиристорах.consecutive control circuits, but the first and second switching elec- tric power leads of the corresponding connections made on thyristors. UcUc С7.8C7.8 с,8s, 8 U,.U ,. 66 -i-i tt 99
SU904840003A 1990-04-23 1990-04-23 Bridge-type inverter RU1795533C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904840003A RU1795533C (en) 1990-04-23 1990-04-23 Bridge-type inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904840003A RU1795533C (en) 1990-04-23 1990-04-23 Bridge-type inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1795533C true RU1795533C (en) 1993-02-15

Family

ID=21521362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904840003A RU1795533C (en) 1990-04-23 1990-04-23 Bridge-type inverter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1795533C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648251C1 (en) * 2014-12-03 2018-03-23 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Power conversion device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ns 1418874, кл. Н 02 М 7/537, 1986. Авторское свидетельство СССР № 381142, кл. Н 02 М 7/537, 1970. Авторское свидетельство СССР № 1737684, кл. Н 02 М 7/538, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648251C1 (en) * 2014-12-03 2018-03-23 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Power conversion device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108566101B (en) Modular power supply system
RU1795533C (en) Bridge-type inverter
US3373338A (en) Power conversion system with magnetically forced voltage sharing for the switching devices
GB1080708A (en) A current inverter operating with oscillatory circuits
SU951634A1 (en) Voltage thyristor inverter control method
RU2111603C1 (en) Dc voltage changer
SU1725356A1 (en) Dc voltage converter
SU907531A1 (en) Single-cycle converter
SU995226A1 (en) Two-cycle inverter
SU1554096A1 (en) Bridge inverter
SU1739459A1 (en) Inverter control method
US4238823A (en) Inverter apparatus
SU1432694A1 (en) A.c. voltage converter
SU1451824A1 (en) Semibridge transistor inverter
SU1108605A1 (en) Control device for three-phase inverter
SU1658346A1 (en) Dc-to-three-phase-ac voltage converter
SU944028A1 (en) Multiphase dc-to-ac converter
SU970591A1 (en) Two-cycle shaper for control of inverter thyristors
SU1418865A1 (en) Device for controlling transistor power gate
SU957195A1 (en) Symmetrical dc voltage converter
SU1480051A1 (en) Thyristor control pulse shaper
SU920991A1 (en) Thyristorized ac-to-ac voltage converter
SU1037419A1 (en) Current pulse generator
SU930673A1 (en) Transistorized switch
SU1130980A1 (en) Pulse shaper