RU183603U1 - Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения - Google Patents
Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU183603U1 RU183603U1 RU2018121141U RU2018121141U RU183603U1 RU 183603 U1 RU183603 U1 RU 183603U1 RU 2018121141 U RU2018121141 U RU 2018121141U RU 2018121141 U RU2018121141 U RU 2018121141U RU 183603 U1 RU183603 U1 RU 183603U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- voltage
- limiting
- inverter
- voltage inverter
- Prior art date
Links
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/34—Snubber circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области преобразовательной техники, в частности к инверторам напряжения, и предназначена для использования в источниках синусоидального напряжения, активных выпрямителях и однофазных и многофазных инверторах напряжения и тока мостового и полумостового исполнения.
Решаемая задача – повышение надежности инвертора напряжения, снижение потерь и массогабаритных показателей токоограничивающих элементов.
Технический результат – защита силовых транзисторов в стойке одной фазы инвертора напряжения при токовой перегрузке или коротком замыкании, позволяющая повысить надежность инвертора напряжения.
Сущность полезной модели: устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения, содержащее высокочастотный преобразователь (инвертор), первый вход подключен к первому выводу источника питания, второй его вход подключен ко второму выводу источника питания, выходы высокочастотного преобразователя соединены с нагрузкой, в котором, согласно предложению, в последовательную цепь каждого транзистора введены токоограничивающие резисторы, зашунтированные дросселями насыщения.
Description
Полезная модель относится к области преобразовательной техники, в частности к инверторам напряжения, и предназначена для использования в источниках синусоидального напряжения, активных выпрямителях и однофазных и многофазных инверторах напряжения и тока мостового и полумостового исполнения. Технический результат – повышение надежности инвертора напряжения за счет ограничения тока силовых транзисторов при перегрузке или сквозном коротком замыкании.
В известном устройстве «полумостовой преобразователь напряжения» [Патент РФ №2015613, Н02М7/537, Н02Н7/12, Ловяго В.Н., 30.06.1994] для ограничения сквозного тока через силовые транзисторы установлен транзистор ограничения тока, шунтирующий один из силовых ключей, который при наличии сигнала о перегрузке с датчика тока открывается и уменьшает ток ключей. Недостатком устройства является необходимость установки дополнительного шунтирующего транзистора на полный ток нагрузки, что увеличивает динамические нагрузки и массогабаритные показатели.
В известном устройстве «транзисторный преобразователь постоянного напряжения в переменное высокой частоты с электронным устройством защиты» [патент РФ 2249295, Н02М7/5395, Кощеев Л.Г., 27.03.2005] ограничение тока через транзисторы производится за счет снятия управляющих импульсов с затворов силовых транзисторов при поступлении соответствующего сигнала с датчика аварийного тока.
Недостатком такого подхода является то, что из-за уменьшения времени проводящего состояния силовых транзисторов происходит искажение величины и формы выходного напряжения и тока – устройство не обеспечивает поддержание заданных выходных характеристик.
Наиболее близким по технической сущности является преобразователь напряжения с защитой от перегрузки [патент РФ 77730 , Н02М 3/337, Мишин В.Н., Бубнов О.В., Пчельников В.А., Юдинцев А.Г., 27.10.2008] (фиг.1), содержащий высокочастотный преобразователь (инвертор) 1, первый вход которого соединен с первым выводом источника питания через последовательно соединенные датчик тока 2 и дроссель токоограничения 3, а второй его вход соединен непосредственно со вторым выводом источника питания.
К недостаткам данной схемы можно отнести то, что подобная установка дросселя не защищает ключи от возможного сквозного тока по цепи ёмкостного делителя и силовых транзисторов, кроме того на дросселе выделяются повышенные потери при накоплении энергии из-за протекания полного тока.
Указанные недостатки устраняются предлагаемым решением.
Решаемая задача – повышение надежности инвертора напряжения, снижение потерь и массогабаритных показателей токоограничивающих элементов.
Технический результат – повышение надежности инвертора напряжения за счет введения защиты силовых транзисторов в стойке одной фазы инвертора напряжения при токовой перегрузке или коротком замыкании.
Технический результат достигается тем, что в устройстве ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения, содержащем высокочастотный преобразователь (инвертор), первый вход подключен к первому выводу источника питания, второй его вход подключен ко второму выводу источника питания, выходы высокочастотного преобразователя соединены с нагрузкой, а в последовательную цепь каждого транзистора введены токоограничивающие резисторы, зашунтированные дросселями насыщения.
Достижение технического результата:
фиг.1 - Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки
фиг.2 - Принципиальная схема инвертора напряжения с устройством ограничения тока силовых транзисторов
фиг.3 - Диаграмма работы устройства
Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения (фиг. 2), содержащее высокочастотный преобразователь (инвертор) 1, первый вход подключен к первому выводу источника питания, второй его вход подключен ко второму выводу источника питания, выходы высокочастотного преобразователя соединены с нагрузкой 2, отличающееся тем, что в последовательную цепь каждого транзистора введены токоограничивающие резисторы 3, 4, 5, 6, зашунтированные дросселями насыщения 7, 8, 9, 10.
Принцип работы устройства поясняется на временной диаграмме (фиг.3). На диаграмме можно выделить следующие моменты времени:
t1 – момент открывания верхнего транзистора первой стойки инвертора 1, начало протекания тока через транзистор,
t2 – момент достижения величины тока насыщения дросселя,
t3 – момент начала запирания верхнего транзистора первой стойки инвертора 1,
t4 – момент выхода дросселя из состояния насыщения,
t5 – момент окончания запирания верхнего транзистора первой стойки инвертора 1.
При открывании верхнего силового транзистора ток ограничивается резистором 3 (интервал t1-t2), в момент достижения величины тока насыщения дросселя дроссель 7 насыщается (сопротивление насыщенного дросселя 7 много меньше сопротивления резистора 3) и шунтирует резистор 3 (интервал t2-t3). При закрывании верхнего транзистора ток силового ключа спадает до величины тока насыщения дросселя 4 (интервал t3-t4). Дроссель 7 выходит из состояния насыщения, индуктивное сопротивление дросселя увеличивается, при этом ток перераспределяется обратно пропорционально сопротивлениям элементов токоограничивающей цепи, начинает протекать по цепи резистора 3 (интервал t4-t5).
Таким образом, резистор 3 ограничивает ток транзистора верхнего транзистора на интервале коммутации, и в случае протекания сквозного тока ключевые элементы защищены от токовой перегрузки.
Сопротивление резистивной цепи рассчитано на средний ток транзистора, исходя из максимального напряжения на емкостном накопителе.
Claims (1)
- Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения, содержащее высокочастотный инвертор, первый вход которого подключен к первому выводу источника питания, второй его вход подключен ко второму выводу источника питания, выходы высокочастотного инвертора соединены с нагрузкой, отличающееся тем, что в последовательную цепь каждого транзистора введены токоограничивающие резисторы, зашунтированные дросселями насыщения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121141U RU183603U1 (ru) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121141U RU183603U1 (ru) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU183603U1 true RU183603U1 (ru) | 2018-09-27 |
Family
ID=63671498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018121141U RU183603U1 (ru) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU183603U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2825881C1 (ru) * | 2020-12-09 | 2024-09-02 | Аэроджет Рокетдайн, Инк. | Конфигурация дросселя с двойным сердечником для защиты от сквозных токов |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1437959A1 (ru) * | 1986-06-17 | 1988-11-15 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей | Транзисторный инвертор |
| GB2337643A (en) * | 1997-11-25 | 1999-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter |
| RU2285325C2 (ru) * | 2003-04-28 | 2006-10-10 | Акционерное общество открытого типа ЭЛСИ | Инвертор тока |
-
2018
- 2018-06-07 RU RU2018121141U patent/RU183603U1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1437959A1 (ru) * | 1986-06-17 | 1988-11-15 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей | Транзисторный инвертор |
| GB2337643A (en) * | 1997-11-25 | 1999-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter |
| RU2285325C2 (ru) * | 2003-04-28 | 2006-10-10 | Акционерное общество открытого типа ЭЛСИ | Инвертор тока |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2825881C1 (ru) * | 2020-12-09 | 2024-09-02 | Аэроджет Рокетдайн, Инк. | Конфигурация дросселя с двойным сердечником для защиты от сквозных токов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9444357B1 (en) | Active reduced voltage switching using secondary switch | |
| JP5047377B2 (ja) | スイッチングゲートドライバ | |
| EP2156541B1 (en) | Pulse width modulation control of a matrix converter | |
| CN108471304B (zh) | 功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路 | |
| Wang et al. | High performance solid-state switches using series-connected SiC-MOSFETs for high voltage applications | |
| Lai et al. | A novel resonant snubber based soft-switching inverter | |
| GB2563725A (en) | Minimizing ringing in wide band gap semiconductor devices | |
| Sakib et al. | An overview of advances in high reliability gate driving mechanisms for SiC MOSFETs | |
| RU183603U1 (ru) | Устройство ограничения тока силовых транзисторов в инверторе напряжения | |
| Pereira et al. | Minimizing losses induced by parasitic winding capacitance in electric drives by means of soft-switching GaN-based ARCP | |
| Obara et al. | Development of high power density flying capacitor multi-level converters with balanced capacitor voltage | |
| JP2021058007A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP6389945B1 (ja) | インバータ用負荷異常検出回路 | |
| US4686618A (en) | Fault protection for GTO voltage-source inverters | |
| CN118302958A (zh) | 用于操控电流互感器中的半桥的第一和第二开关元件的方法以及具有半桥的电流互感器 | |
| Revankar et al. | Voltage-fed high-frequency bridge inverter circuit | |
| Engelkemeir et al. | Experimental investigation of the performance of two new types of soft-switching power converters for electric ships | |
| CN104795991B (zh) | 直流/直流转换器、输出电路以及电能传输方法 | |
| JPH0624393U (ja) | Ｉｇｂｔインバータ回路 | |
| US20240348180A1 (en) | Arcp converter and control thereof | |
| US20240128973A1 (en) | Common mode evaluation | |
| EP4135180A1 (en) | Method for operating a power converter and power converter | |
| Rozegnał et al. | Modifications of the soft switching system resistant to disturbances in control systems of voltage sources inverters | |
| DE112022001261T5 (de) | Ansteuereinrichtung für Halbleiterschaltelement, Ansteuerverfahren dafür und Leistungswandlungseinrichtung | |
| Sarkar et al. | Improvement of commutation time in matrix converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200303 Effective date: 20200303 |