RU2340074C1 - Parallel resonant current inverter - Google Patents
Parallel resonant current inverter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340074C1 RU2340074C1 RU2007145566/09A RU2007145566A RU2340074C1 RU 2340074 C1 RU2340074 C1 RU 2340074C1 RU 2007145566/09 A RU2007145566/09 A RU 2007145566/09A RU 2007145566 A RU2007145566 A RU 2007145566A RU 2340074 C1 RU2340074 C1 RU 2340074C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- diagonal
- anode
- cathode
- inductor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для электротермии.The invention relates to a conversion technique and can be used as a power source for electrothermia.
Известен инвертор тока, содержащий транзисторный мост, к одной диагонали которого подключен колебательный контур, а к другой через сглаживающий дроссель присоединен входной источник постоянного напряжения [Высокочастотный генератор для индукционного нагрева / В.Д.Поляков, Э.Чаколья. - Электротехника, №12, 2002, с.31-35].A known current inverter containing a transistor bridge, to one diagonal of which an oscillating circuit is connected, and to the other through a smoothing inductor, an input DC voltage source is connected [High-frequency generator for induction heating / V.D. Polyakov, E. Chakolya. - Electrical Engineering, No. 12, 2002, p.31-35].
Недостатком известного устройства является невозможность получения средневыпрямленного значения выходного напряжения большего величины напряжения на входных зажимах.A disadvantage of the known device is the inability to obtain the average rectified value of the output voltage of a larger voltage at the input terminals.
Известен параллельный резонансный инвертор тока [Патент RU 2298277, МПК Н02М 7/523. Параллельный резонансный инвертор тока / О.А.Кожемяк, Е.В.Ярославцев, М.Н.Муркин, С.К.Земан, Д.Н.Огородников. - №2005139120/09; заявлено 14.12.05; опубл. 24.04.2007, Бюл. №12 - 5 с.], выбранный в качестве прототипа, содержащий мост из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора, а диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через дроссель, который состоит из последовательно согласно соединенных обмоток, причем к отводу дросселя подключен катод диода, а к обмотке подключен катод второго диода, аноды которых присоединены к входному зажиму.Known parallel resonant current inverter [Patent RU 2298277, IPC Н02М 7/523. Parallel resonant current inverter / O.A. Kozhemyak, E.V. Yaroslavtsev, M.N. Murkin, S.K. Zeman, D.N. Ogorodnikov. - No. 2005139120/09; claimed 12/14/05; publ. 04.24.2007, Bull. No. 12 - 5 pp.], Selected as a prototype, containing a bridge of key elements, to an alternating current diagonal of which is connected an oscillating circuit consisting of inductors, a capacitor and a resistor connected in parallel, and a direct current diagonal is connected to the input terminals through a choke, which consists of windings in series according to which the diode cathode is connected to the inductor tap, and the cathode of the second diode is connected to the winding, the anodes of which are connected to the input terminal.
Недостатком прототипа являются повышенные габаритные размеры дросселя, так как одна из его обмоток используется не эффективно, поскольку ток по ней протекает не весь период работы инвертора.The disadvantage of the prototype is the increased overall dimensions of the inductor, since one of its windings is not used efficiently, since current does not flow through it for the entire period of operation of the inverter.
Задачей изобретения является уменьшение суммарных габаритных размеров дросселя.The objective of the invention is to reduce the overall overall dimensions of the throttle.
Указанная задача достигается тем, что параллельный резонансный инвертор тока, так же, как в прототипе, содержит мост из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора, а диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через цепь, содержащую дроссель и два диода. Согласно изобретению диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через последовательно соединенные дроссель, диод и второй дроссель, причем индуктивности дросселей одинаковы. К катоду диода присоединен катод второго диода, анод которого подключен к входному зажиму, а к аноду первого диода присоединен анод третьего диода, катодом подключенного к диагонали постоянного тока моста.This task is achieved by the fact that the parallel resonant current inverter, as in the prototype, contains a bridge of key elements, to the alternating current diagonal of which an oscillating circuit is connected, consisting of inductors, capacitors and resistors connected in parallel, and the direct current diagonal is connected to input terminals through a circuit containing a choke and two diodes. According to the invention, the DC diagonal is connected to the input terminals through a series-connected inductor, a diode and a second inductor, the inductances of the inductors being the same. The cathode of the second diode is connected to the cathode of the diode, the anode of which is connected to the input terminal, and the anode of the third diode is connected to the anode of the first diode, the cathode of the bridge connected to the DC diagonal.
Уменьшение габаритных размеров дросселя достигается в схеме параллельного резонансного инвертора тока использованием двух несвязанных дросселей и включением дополнительных диодов, что обеспечивает обтекание обмоток током на всех этапах работы схемы и, как следствие, приводит к уменьшению суммарных габаритов дросселей по сравнению с габаритами дросселя прототипа. Кроме того, процесс изготовления дросселя становится более технологичным, так как используются дроссели без отвода.The reduction in the overall dimensions of the inductor is achieved in the circuit of a parallel resonant current inverter using two unconnected inductors and the inclusion of additional diodes, which ensures current flow around the windings at all stages of the circuit and, as a result, reduces the overall dimensions of the inductors in comparison with the dimensions of the prototype inductor. In addition, the manufacturing process of the inductor becomes more technologically advanced, since inductors are used without a tap.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема заявляемого параллельного резонансного инвертора тока; на фиг.2 приведены диаграммы, поясняющие принцип действия параллельного резонансного инвертора тока.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a schematic diagram of the inventive parallel resonant current inverter; figure 2 shows diagrams explaining the principle of operation of a parallel resonant current inverter.
Параллельный резонансный инвертор тока содержит мост 1 (фиг.1) из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур 2, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора. Диагональ постоянного тока АВ подключена к входным зажимам 3, 4 через последовательно соединенные дроссель 5, диод 6 и дроссель 7, причем дроссели с одинаковой индуктивностью. К катоду диода 6 присоединен катод диода 8, анод которого подключен к входному зажиму 3, а к аноду диода 6 присоединен анод диода 9, катодом подключенного к диагонали постоянного тока АВ моста 1.A parallel resonant current inverter comprises a bridge 1 (Fig. 1) of key elements, to the diagonal of the alternating current of which an oscillating circuit 2 is connected, consisting of a parallel connected inductor, capacitor and resistor. The DC diagonal AB is connected to the input terminals 3, 4 through series-connected choke 5, diode 6 and choke 7, and chokes with the same inductance. The cathode of the diode 8 is connected to the cathode of the diode 6, the anode of which is connected to the input terminal 3, and the anode of the diode 9 is connected to the anode of the diode 6, the cathode of the
Инвертор работает следующим образом. Напряжение между входными зажимами 3, 4 равно Е. После очередной коммутации ключевых элементов моста 1 напряжение на диагонали моста АВ меньше напряжения Е (фиг.2). На этом этапе (UAB<Е) полярность напряжения на дросселях 5 и 7 такова, что диод 8 и диод 9 открыты, а диод 6 - закрыт. Дроссель 5 и дроссель 7 включены параллельно, они начинают накапливать энергию, их токи равны. Ток инвертора замыкается по цепи: входной зажим 3 - дроссель 5, диод 9 параллельно диод 8, дроссель 7 - колебательный контур 2 - входной зажим 4. Напряжение UAB растет.The inverter operates as follows. The voltage between the input terminals 3, 4 is equal to E. After the next switching of the key elements of the
Когда напряжение UAB становится больше напряжения между входными зажимами 3 и 4, напряжения на дросселях 5 и 7 меняют знак, диод 6 открывается, а диоды 8, 9 запираются. Дроссели 5 и 7 включены последовательно, они расходуют запасенную энергию. Диод 8 заперт обратным напряжением дросселя 5, а диод 9 - напряжением дросселя 7. Так как токи дросселей равны, ток моста в момент коммутации (UAB=E) скачком уменьшается в 2 раза. При этом ток инвертора замыкается по цепи: входной зажим 3 - дроссель 5 - диод 6 - дроссель 7 - колебательный контур 2 - входной зажим 4.When the voltage U AB becomes greater than the voltage between the input terminals 3 and 4, the voltages at the chokes 5 and 7 change sign, the diode 6 opens, and the diodes 8, 9 are locked. Chokes 5 and 7 are connected in series, they consume stored energy. The diode 8 is locked by the reverse voltage of the inductor 5, and the diode 9 by the voltage of the inductor 7. Since the currents of the reactors are equal, the bridge current at the time of switching (U AB = E) jumps by 2 times. In this case, the inverter current is closed by the circuit: input terminal 3 - inductor 5 - diode 6 - inductor 7 - oscillatory circuit 2 - input terminal 4.
Наличие колебательного контура в схеме вызывает синусоидальный характер изменения напряжения на диагонали АВ. Когда напряжение UAB вновь становится меньше напряжения между входными зажимами 3 и 4, напряжения на дросселях 5 и 7 меняют знак. Диоды 8 и 9 открываются, а диод 6 запирается. Дроссели 5 и 7 вновь оказываются включенными параллельно. Ток инвертора замыкается по цепи: входной зажим 3 - дроссель 5, диод 9 параллельно диод 8, дроссель 7 - колебательный контур 2 - входной зажим 4. Напряжение UAB продолжает уменьшаться.The presence of an oscillatory circuit in the circuit causes a sinusoidal nature of the voltage change on the diagonal AB. When the voltage U AB again becomes less than the voltage between the input terminals 3 and 4, the voltages at the chokes 5 and 7 change sign. Diodes 8 and 9 open, and diode 6 is locked. Chokes 5 and 7 are again connected in parallel. The inverter current is closed in a circuit: input terminal 3 - inductor 5, diode 9 parallel to diode 8, inductor 7 - oscillatory circuit 2 - input terminal 4. Voltage U AB continues to decrease.
Когда напряжение UAB станет равно нулю, производится коммутация ключевых элементов моста 1, и процессы в схеме будут повторяться как на первом этапе.When the voltage U AB becomes equal to zero, the switching of the key elements of the
Результаты расчета и моделирования показали, что данное техническое решение при одинаковой величине индуктивностей дросселей позволяет уменьшить суммарные габариты дросселей примерно в 1,7 раза по сравнению с прототипом, получив при этом средневыпрямленное значение выходного напряжения примерно в 1,85 раза большее по сравнению с напряжением на входных зажимах.The results of the calculation and modeling showed that this technical solution with the same value of inductance of the chokes can reduce the total dimensions of the chokes by about 1.7 times compared with the prototype, while obtaining the average rectified output voltage of about 1.85 times more than the voltage input terminals.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145566/09A RU2340074C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Parallel resonant current inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145566/09A RU2340074C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Parallel resonant current inverter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2340074C1 true RU2340074C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007145566/09A RU2340074C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Parallel resonant current inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2340074C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510859C2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Device for arc welding |
-
2007
- 2007-12-07 RU RU2007145566/09A patent/RU2340074C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510859C2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Device for arc welding |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Do | Zero-voltage-switching synchronous buck converter with a coupled inductor | |
| US8441812B2 (en) | Series resonant converter having a circuit configuration that prevents leading current | |
| US7173467B2 (en) | Modified high-efficiency phase shift modulation method | |
| Prasanna et al. | Analysis, design, and experimental results of a novel soft-switching snubberless current-fed half-bridge front-end converter-based PV inverter | |
| TWI293770B (en) | Method and apparatus for single-ended conversion of dc to ac power for drivimg discharge lamps | |
| Borage et al. | Characteristics and design of an asymmetrical duty-cycle-controlled LCL-T resonant converter | |
| Lee et al. | Control of ZCS-SR inverter-fed voltage multiplier-based high-voltage DC–DC converter by digitally tuning tank capacitance and slightly varying pulse frequency | |
| Nguyen-Quang et al. | Single phase matrix converter for radio frequency induction heating | |
| TW201725844A (en) | Unidirectional isolated multi-level DC-DC converter and method thereof | |
| Hosseini et al. | An attempt to improve output voltage quality of developed multi-level inverter topology by increasing the number of levels | |
| Zhu et al. | A new half-bridge impedance source inverter with high voltage gain | |
| Sharifi et al. | Series and tapped switched-coupled-inductors impedance networks | |
| Wei et al. | Steady-state analysis and design of class-D ZVS inverter at any duty ratio | |
| CN103959627A (en) | Electrical energy supply system | |
| JP2016046973A (en) | Resonance type dc-dc converter | |
| RU2340074C1 (en) | Parallel resonant current inverter | |
| Safaee et al. | Multiblock soft-switched bidirectional AC–AC converter using a single loss-less active snubber block | |
| Khatua et al. | A high-frequency LCLC network based resonant DC-DC converter for automotive LED driver applications | |
| JP2015527042A (en) | Rectifier circuit and method for unbalanced two-phase DC grid | |
| WO2017194164A1 (en) | Resonant dc-dc converter | |
| Ghodsi et al. | A new switched boost inverter using transformer suitable for the microgrid-connected PV with high boost ability | |
| Lin et al. | Analysis and implementation of a three‐level hybrid dc–dc converter with the balanced capacitor voltages | |
| TW200812213A (en) | Single-stage driving circuit for linear piezoelectric ceramic motor | |
| Shehata et al. | Design and analysis of a quasi y-source impedance network dc-dc converter | |
| RU2298277C1 (en) | Parallel-resonance current inverter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091208 |