RU197183U1 - DC INVERSION DEVICE TO VARIABLE - Google Patents
DC INVERSION DEVICE TO VARIABLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU197183U1 RU197183U1 RU2019120003U RU2019120003U RU197183U1 RU 197183 U1 RU197183 U1 RU 197183U1 RU 2019120003 U RU2019120003 U RU 2019120003U RU 2019120003 U RU2019120003 U RU 2019120003U RU 197183 U1 RU197183 U1 RU 197183U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- inverter
- electricity
- renewable energy
- operating
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
-
- 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
-
- 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5383—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
- H02M7/53846—Control circuits
-
- 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5383—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
- H02M7/53846—Control circuits
- H02M7/53862—Control circuits using transistor type converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Использование: в электротехнике, а именно для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение с автоматическим переключением режимов работы.Сущность решения: в обеспечении работы автоматического переключения инвертора постоянного напряжения в переменное между двумя режимами работы, первый режим работы - параллельный режим работы инвертера с эталонной электрической сетью для увеличения общей мощности, второй режим работы в качестве единственного генератора переменного напряжения в электрической цепи, данная функция обеспечивается наличием микроконтроллера 16 и блока логики 7,10,17,18,19.Решение позволяет интегрировать источники электроэнергии, работающие от возобновляемых источников энергии в централизованные электросети, повысить их суммарную мощность и надежность электроснабжения, а также обеспечить работу всей электрической сети только от электроэнергии, работающие от возобновляемых источников энергии в случае малой нагрузки, что делает возможным значительно удешевить стоимость получаемой электроэнергии. 2 ил.Usage: in electrical engineering, namely for converting direct voltage to alternating voltage with automatic switching of operating modes. The essence of the solution: in ensuring the automatic switching of the DC voltage inverter to alternating between two operating modes, the first operating mode is a parallel operating mode of the inverter with a reference electrical network to increase the total power, the second mode of operation as the only alternating voltage generator in the electric circuit, this function is it is ensured by the presence of microcontroller 16 and a logic unit 7,10,17,18,19. The solution allows you to integrate electricity sources working from renewable energy sources into centralized power grids, increase their total power and reliability of power supply, and also ensure the operation of the entire electric network only from electricity operating from renewable energy sources in case of light load, which makes it possible to significantly reduce the cost of the electricity received. 2 ill.
Description
Предложенное техническое решение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования постоянного напряжения в переменное по задаваемым параметрам. Применение данного устройства целесообразно для увеличения мощности электрических цепей переменного тока за счет параллельного подключения к ним через предлагаемое устройство электрогенераторов на возобновляемых источниках энергии.The proposed technical solution relates to semiconductor converters of electrical energy, designed to convert DC voltage to AC according to specified parameters. The use of this device is advisable to increase the power of electrical circuits of alternating current due to the parallel connection to them through the proposed device of generators using renewable energy sources.
Известен способ управления автономным согласованным инвертором с квазирезонансной коммутацией (пат. РФ 2458450, МКИ Н02М 7/515, Н02М 7/521, Н02М 7/523, Способ управления автономным согласованным инвертором с квазирезонансной коммутацией / Е.М. Силкин. - Заявл. 2009128713/07 опубл. 24.07.09, БИ 22)A known method of controlling an autonomous matched inverter with quasi-resonant switching (US Pat. RF 2458450, MKI
Недостатком способа управления автономным согласованным инвертором с квазирезонансной коммутацией является невозможность согласования параметров выходного переменного напряжения с параллельно работающей сетью переменного напряжения.The disadvantage of the method of controlling an autonomous coordinated inverter with quasi-resonant switching is the impossibility of matching the parameters of the output alternating voltage with a parallel operating alternating voltage network.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения в переменное (пат. РФ 2234791, МКИ Н02М 7/538, Преобразователь постоянного напряжения в переменное / Кастров М.Ю. опубл. 20.08.2004)The closest in technical essence to the proposed one is a DC-to-AC converter (Pat. RF 2234791, MKI
Недостатком преобразователя можно назвать возможность инвертирования только от одного источника сигналов, отсутствие автоматической подстройки параметров инвертируемого напряжения под эталонные параметры сети и сохранение параметров инвертирования в случае отключения параллельно работающей сети переменного напряжения.The disadvantage of the converter is the possibility of inverting from only one source of signals, the lack of automatic adjustment of the parameters of the invertible voltage to the reference parameters of the network and the preservation of the parameters of the inversion in the event of a disconnection of the parallel operating AC voltage network.
Задачей предложенного решения является создание возможности увеличения мощности основной электрической цепи переменного тока за счет параллельного включения дополнительных генерирующих мощностей от возобновляемых источников энергии после инвертирования параметров вырабатываемого ими электрического тока до необходимых параметров, соответсвующих основной электрической цепи, а также обеспечение работы электрической цепи переменного тока от возобновимых источников энергии в случае исчезновения напряжения в основной электрической цепи.The objective of the proposed solution is to create the possibility of increasing the power of the main alternating current electric circuit due to the parallel inclusion of additional generating capacities from renewable energy sources after inverting the parameters of the electric current generated by them to the necessary parameters that correspond to the main electric circuit, as well as ensuring the operation of the alternating current electric circuit from renewable energy sources in the event of a voltage failure in the main electrical th chain.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в устройстве инвертирования постоянного напряжения в переменное, включающем элемент питания, транзисторы и повышающий трансформатор со средней точкой, дополнительно добавлены подключаемая схема получения инвертирующего сигнала от эталонной сети переменного напряжения, микроконтроллер, генерирующий сигналы инвертирования, и блок логики с автоматическим переключением сигнала инвертирования между эталонной сетью и микроконтроллером.The solution to this problem is provided by the fact that in the device for inverting direct voltage to alternating current, including a battery, transistors and a step-up transformer with a midpoint, a plug-in circuit for receiving an inverting signal from a reference AC voltage network, a microcontroller generating inverting signals, and a logic block with automatic switching of the invert signal between the reference network and the microcontroller.
Предложенное решение позволит интегрировать источники электроэнергии, работающие от возобновляемых источников энергии в централизованные электросети, повысить их суммарную мощность и надежность электроснабжения, а также обеспечить работу всей электрической сети только от электроэнергии, генерируемой из возобновляемых источников энергии в случае малой нагрузки, что делает возможным значительно удешевить стоимость получаемой электроэнергии.The proposed solution will allow you to integrate electricity sources operating from renewable energy sources into centralized power grids, increase their total power and reliability of power supply, and also ensure the operation of the entire electric network only from electricity generated from renewable energy sources in case of light load, which makes it possible to significantly reduce the cost cost of electricity received.
На ФИГ. 1 показано схематично устройство инвертирования постоянного напряжения в переменное.In FIG. 1 schematically shows a device for inverting direct voltage to alternating voltage.
На ФИГ. 2 показана синхронизация получаемого переменного напряжения из инвертора и переменного напряжения параллельно работающей сетиIn FIG. 2 shows the synchronization of the obtained alternating voltage from the inverter and the alternating voltage of a parallel working network
Устройство включает в себя понижающий трансформатор 1, соединенный через резистор 2 (27кОм) с диодной парой 3 и 4, а также через диод 5 и резистор 6 с триггером Шмитта 7. Между резистором 6 и триггером Шмитта 7 стоит заземленные емкость 8 и сопротивление 9. Схема содержит четыре триггера Шмитта 7, 10, 11, 12.The device includes a step-
В схеме есть источник постоянного напряжения 13, соединенный через резистор 14 с синхронизатором 15 (LM239), и питающий микроконтроллер 16, триггеры Шмитта и другие энергозависимые компоненты схемы -логический элементы «И» 17, «И» 18, «ИЛИ» 19.The circuit has a
Триггеры Шмитта 11,12 подсоединены к MOSFET транзисторам 20 и 21, которые подсоединены к трансформатору 22 (трансформатор со средней точкой, на входе и вторичной обмоткой 220 вольт на выходе), трансформатор 22 питается от источника постоянного напряжения 23.Schmitt triggers 11,12 are connected to
Устройство работает следующим образом, для получения эталонных параметров инвертирования устройство подключается к эталонной сети переменного тока через понижающий трансформатор 1, напряжение со вторичной обмотки трансформатора 1 понижается до требуемой величины и, проходя через пару диодов 3 и 4, поступает на синхронизатор 15 (LM239). Резистор 2 служит для ограничения тока в диодах 3 и 4. Второй сигнал, снимаемый с вторичной обмотки трансформатора 1, проходя через диод 5 и резистор 6, инвертируется инвертором и поступает на логический элемент «И» 17, в случае наличия сигнала от эталонной сети сигнал равен логическому «0» и тем самым прерывает сигнал инвертирования, поступающий от микроконтроллера 16. Емкость 8 и разряжающее ее сопротивление 9 служит для продления сигнала от эталонной сети на один период в случае его потери для недопущения резкого перехода работы инвертера на сигнал от микроконтроллера 16. При потере сигнала от эталонной сети, логический «О» переключается в «1» на триггере Шмитта 10 и, поступая на логический элемент «И» 18, в результате элемент «И» 18 начинает пропускать сигнал от микроконтроллера 16, который становится управляющим сигналом для инвертора и определяющим частоту переменного напряжения в инверторе. На логический элемент «ИЛИ» 19 поступают управляющие сигналы инвертирования, снятые с эталонной сети или с микроконтроллера в случае отсутствия сигналов от эталонной сети. Выходной сигнал с логического элемента «ИЛИ» 19, проходя через два триггера Шмитта И и 12 расщепляется на два сигнала, находящиеся в противофазе, которые поступают на MOSFET (IRF540) транзисторы 21 и 22. MOSFET транзисторы поочередно открываются от сигналов, поступающих с триггеров Шмитта 11 и 12. Потенциал с аккумуляторной батареи 23 через транзисторы 21 и 20 (питание по земле) поочередно поступает на первичную обмотку трансформатора 22 в противоположных направлениях, что формирует на вторичной обмотке трансформатора 22 переменное напряжение заданной частоты и угла сдвига фазы, величина напряжения определяется параметрами трансформатора 22 и составляет 220 В как наиболее часто эксплуатируемое.The device operates as follows, to obtain the reference parameters of inversion, the device is connected to the reference AC network through a step-down
Таким образом, предложенное решение позволяет увеличить мощность основной электрической цепи переменного тока за счет параллельного включения дополнительных генерирующих мощностей от возобновляемых источников энергии после инвертирования параметров вырабатываемого ими электрического тока до необходимых параметров, соответствующих основной электрической цепи, а также обеспечить работу электрической цепи переменного тока от возобновимых источников энергии в случае исчезновения напряжения в основной электрической цепи.Thus, the proposed solution allows to increase the power of the main AC electric circuit due to the parallel inclusion of additional generating capacities from renewable energy sources after inverting the parameters of the electric current generated by them to the necessary parameters corresponding to the main electric circuit, as well as to ensure the operation of the AC electric circuit from renewable energy sources in the event of a voltage failure in the main electrical circuit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120003U RU197183U1 (en) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | DC INVERSION DEVICE TO VARIABLE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120003U RU197183U1 (en) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | DC INVERSION DEVICE TO VARIABLE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU197183U1 true RU197183U1 (en) | 2020-04-08 |
Family
ID=70150994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019120003U RU197183U1 (en) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | DC INVERSION DEVICE TO VARIABLE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU197183U1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2215362C2 (en) * | 2001-12-13 | 2003-10-27 | Акционерное общество закрытого типа "Малое многопрофильное предприятие "ИРБИС" | Dc-to-ac voltage converter |
RU2234791C1 (en) * | 2003-01-16 | 2004-08-20 | Закрытое акционерное общество "Малое многопрофильное предприятие - Ирбис" | Dc-to-ac converter |
WO2012148512A1 (en) * | 2011-01-23 | 2012-11-01 | Alpha Technologies Inc. | Switching systems and methods for use in uninterruptible power supplies |
RU137642U1 (en) * | 2013-08-21 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | UNINTERRUPTED POWER SUPPLY SYSTEM |
RU2540966C1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Гамем" (ООО "Гамем") | Static converter |
EP1873896B1 (en) * | 2006-06-29 | 2018-01-10 | Eaton Power Quality SAS | Electrical conversion device, converter and uninterruptible power supply comprising such a device |
-
2019
- 2019-06-27 RU RU2019120003U patent/RU197183U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2215362C2 (en) * | 2001-12-13 | 2003-10-27 | Акционерное общество закрытого типа "Малое многопрофильное предприятие "ИРБИС" | Dc-to-ac voltage converter |
RU2234791C1 (en) * | 2003-01-16 | 2004-08-20 | Закрытое акционерное общество "Малое многопрофильное предприятие - Ирбис" | Dc-to-ac converter |
EP1873896B1 (en) * | 2006-06-29 | 2018-01-10 | Eaton Power Quality SAS | Electrical conversion device, converter and uninterruptible power supply comprising such a device |
WO2012148512A1 (en) * | 2011-01-23 | 2012-11-01 | Alpha Technologies Inc. | Switching systems and methods for use in uninterruptible power supplies |
US9812900B2 (en) * | 2011-01-23 | 2017-11-07 | Alpha Technologies Inc. | Switching systems and methods for use in uninterruptible power supplies |
RU2540966C1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Гамем" (ООО "Гамем") | Static converter |
RU137642U1 (en) * | 2013-08-21 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | UNINTERRUPTED POWER SUPPLY SYSTEM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102515911B1 (en) | A multiple output boost dc-dc power converter | |
US9831778B2 (en) | Power-converting device and power conditioner using the same | |
Boujelben et al. | Design and comparison of quadratic boost and double cascade boost converters with boost converter | |
US9806618B2 (en) | Power converting device and power conditioner using the same | |
US8681522B2 (en) | Method for operating an electronically controlled inverter with switches that alternate between being elements of a boost-buck converter and an inverting Cuk converter | |
WO2014088551A1 (en) | Gate drive power supply for multilevel converter | |
RU197183U1 (en) | DC INVERSION DEVICE TO VARIABLE | |
KR20110109884A (en) | Circuit arrangement and method for generating an ac voltage from a plurality of voltage sources having a temporally variable dc output voltage | |
KR100928092B1 (en) | Inverter operating method and apparatus for implementing the method | |
Ahmed et al. | A high voltage gain switched-coupled-inductor quasi-Z-source inverter | |
RU2761179C2 (en) | Inverter with a direct alternating current bridge and an improved topology for converting direct current into alternating current | |
JP2022521419A (en) | Power electronics devices and methods for supplying voltage to the drive circuits of power semiconductor switches | |
JP4409076B2 (en) | Multi-output synchronous rectification switching power supply | |
Koley et al. | A Smart Modeling & Simulation of the Single Ended Primary Inductor Converter (SEPIC) | |
Gautam et al. | Analysis of combined Z-source boost DC-DC converter for distributed generation systems | |
RU2206166C2 (en) | Storage battery charging device | |
RU194734U1 (en) | Frequency converter for three-phase asynchronous electric motors with the possibility of power from a low-voltage source of constant voltage | |
RU2570569C1 (en) | Universal power supply source | |
RU2716139C1 (en) | Single-phase alternating current multi-zone rectifier | |
RU2503113C9 (en) | Device for charging of accumulating capacitor | |
RU2742290C1 (en) | Two-stroke dc-dc converter with throttle in supply circuit | |
RU2311719C1 (en) | Control system for half-bridge transistor inverter | |
Kashif et al. | Multi-input converter with regulated output voltage for series connected renewable energy systems | |
SU714596A2 (en) | Converting arrangement | |
SU1501225A1 (en) | Device for switching-on variable power rectifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200628 |