RU2343623C1 - Bridge voltage inverter with transformer protection against unilateral saturation - Google Patents
Bridge voltage inverter with transformer protection against unilateral saturation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343623C1 RU2343623C1 RU2007146057/09A RU2007146057A RU2343623C1 RU 2343623 C1 RU2343623 C1 RU 2343623C1 RU 2007146057/09 A RU2007146057/09 A RU 2007146057/09A RU 2007146057 A RU2007146057 A RU 2007146057A RU 2343623 C1 RU2343623 C1 RU 2343623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- period
- transformer
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в преобразователях постоянного напряжения в переменное.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended for use in DC-AC converters.
Известны устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное посредством периодического переключения полярности напряжения, подаваемого на первичные обмотки выходного трансформатора, с выхода которого снимают переменное напряжение для подключения нагрузки. Они имеют недостаток - возникновение одностороннего насыщения магнитопровода выходного трансформатора при изменениях входного напряжения, асимметрии нагрузки или элементов схемы.Known devices for converting DC voltage to AC by periodically switching the polarity of the voltage supplied to the primary windings of the output transformer, from the output of which the AC voltage is removed to connect the load. They have a drawback - the appearance of one-sided saturation of the output transformer magnetic circuit with changes in input voltage, load asymmetry, or circuit elements.
Известны устройства с устранением этого недостатка путем применения средств обнаружения магнитного насыщения магнитопровода выходного трансформатора с контролем напряжения на выходе дополнительно введенного в схему трансформатора тока.Known devices for eliminating this drawback by using means for detecting magnetic saturation of the magnetic core of the output transformer with a voltage control at the output of the current transformer additionally introduced into the circuit.
В частности, контроль начала насыщения магнитопровода осуществляется путем контроля напряжения на выходе трансформатора тока и определения второй производной от тока в выходном трансформаторе [1]. Однако в преобразователе постоянного напряжения в переменное для такого решения необходимы отдельный трансформаторный датчик тока и сложные быстродействующие средства контроля второй производной, что усложняет конструкцию.In particular, the control of the beginning of saturation of the magnetic circuit is carried out by monitoring the voltage at the output of the current transformer and determining the second derivative of the current in the output transformer [1]. However, in a DC-AC converter, such a solution requires a separate transformer current sensor and complex high-speed means of monitoring the second derivative, which complicates the design.
Известны схемы предотвращения асимметричного насыщения магнитопровода силового трансформатора с компенсацией насыщения противоположно направленным воздействием с дополнительным питанием обмотки трансформатора током противоположной полярности [2].Known schemes for preventing asymmetric saturation of the magnetic core of a power transformer with saturation compensation in the opposite direction with additional power to the transformer winding with a current of opposite polarity [2].
Однако это усложняет конструкцию, и в мощных инверторах приводит к ухудшению массогабаритных показателей.However, this complicates the design, and in powerful inverters leads to a deterioration in overall dimensions.
Известно устройство предотвращения насыщения трансформатора - инвертор для работы с емкостной нагрузкой - люминесцентной лампой [3].A device for preventing saturation of a transformer is known — an inverter for operation with a capacitive load — a fluorescent lamp [3].
Инвертор содержит схемы контроля постоянной и переменной составляющих при управлении транзисторными ключами и средства предотвращения насыщения трансформатора. Недостатком является неудовлетворительные массогабаритные показатели и сложность конструкции.The inverter contains control circuits for the constant and variable components when controlling transistor switches and means to prevent saturation of the transformer. The disadvantage is the unsatisfactory weight and size indicators and the complexity of the design.
Известно также использование двух датчиков насыщения для борьбы с насыщением трансформатора, однако это существенно усложняет конструкцию [4].It is also known the use of two saturation sensors to combat saturation of the transformer, however, this significantly complicates the design [4].
Известно также решение для борьбы с насыщением трансформатора по патенту РФ [5].There is also known a solution to combat saturation of the transformer according to the patent of the Russian Federation [5].
В этом устройстве выполняется ограничение одностороннего насыщения трансформатора импульсного преобразователя напряжения с использованием средств выявления сигнала, пропорционального току намагничивания трансформатора, средств сравнения его с заданным опорным сигналом, пропорциональным максимальному допустимому току намагничивания, и средств формирования управляющего сигнала, корректирующего режим перемагничивания трансформатора.This device restricts the one-sided saturation of the transformer of a pulse voltage converter using means for detecting a signal proportional to the magnetization current of the transformer, means for comparing it with a given reference signal proportional to the maximum permissible magnetization current, and means for generating a control signal that corrects the magnetization reversal mode of the transformer.
Недостаток такого устройства заключается в сложности практической реализации такого решения в конструкции, так как для этого необходимы средства выявления сигнала, пропорционального току намагничивания трансформатора, а также для выполнения измерений и контроля магнитного поля в магнитопроводе, необходима сложная конструкция магнитопровода трансформатора, в котором требуется выделить часть магнитопровода, создать короткозамкнутый виток, охватывающий эту выделенную часть магнитопровода трансформатора, и к нему подключать средства измерения тока, что усложняет конструкцию как самого магнитопровода, так и преобразователя в целом.The disadvantage of this device is the complexity of the practical implementation of such a solution in the design, since this requires means of detecting a signal proportional to the magnetization current of the transformer, as well as to perform measurements and control the magnetic field in the magnetic circuit, a complex construction of the magnetic circuit of the transformer is required, in which it is necessary to select a part magnetic circuit, create a short-circuited coil covering this selected part of the transformer magnetic circuit, and connect means to it current measurement, which complicates the design of both the magnetic circuit and the converter as a whole.
Ближайшим известным аналогом является патент РФ [6].The closest known analogue is a patent of the Russian Federation [6].
Инвертор содержит средства, обеспечивающие на его выходе стабилизацию действующего значения напряжения в заданном диапазоне допустимых величин. Одностороннее насыщение предотвращается применением средств, которые обеспечивают равенство вольт-секундных площадей в положительный и отрицательный полупериоды формируемого напряжения и равенство магнитных потоков в магнитопроводе силового трансформатора, выполненного с двумя одинаковыми последовательно соединенными первичными силовыми обмотками, точка соединения которых подключена к одному полюсу источника питания, а концы обмоток через управляемые коммутаторы подсоединены ко второму полюсу источника питания. Кроме того, для устранения остаточного намагничивания магнитопровода трансформатора параллельно первичной обмотке трансформатора подсоединен управляемый ключ для короткого замыкания этой обмотки при одновременно разомкнутых коммутаторах питания обмоток, когда они отключены от источника питания. Однако он имеет неудовлетворительные массогабаритные показатели из-за громоздкого трансформатора с двумя мощными первичными обмотками, и, кроме того, на границах диапазона регулирования возможны сбои и протекание сквозных токов через коммутаторы инвертора и ключ короткого замыкания обмоток, что является недостатком.The inverter contains means providing at its output stabilization of the effective voltage value in a given range of permissible values. One-sided saturation is prevented by the use of means that ensure the equality of volt-second areas in the positive and negative half-periods of the generated voltage and the equality of magnetic fluxes in the magnetic core of a power transformer made with two identical primary power windings connected in series, the connection point of which is connected to one pole of the power source, and the ends of the windings through controlled switches are connected to the second pole of the power source. In addition, to eliminate the residual magnetization of the transformer magnetic core parallel to the primary winding of the transformer, a controlled key is connected to short-circuit this winding when the power switches of the windings are open when they are disconnected from the power source. However, it has unsatisfactory weight and size characteristics due to the bulky transformer with two powerful primary windings, and, in addition, faults and leakage of through currents through the inverter switches and the winding short circuit key are possible at the borders of the regulation range, which is a drawback.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в стабилизации действующего значения напряжения с предотвращением одностороннего насыщения выходного трансформатора инвертора, в предотвращении одновременного протекания сквозных токов через силовые коммутаторы инвертора и ключ короткого замыкания первичной обмотки. И, кроме того, в применении при этом простой обмотки трансформатора, без отводов, вместо обмотки с отводом от середины. Это приводит к улучшению массогабаритных показателей инвертора и повышению надежности за счет предотвращения сквозных токов через силовые коммутирующие элементы.The problem to which the claimed invention is directed is to stabilize the current voltage value with the prevention of one-sided saturation of the inverter output transformer, in preventing the simultaneous flow of through currents through the inverter power switches and the primary short-circuit key. And, in addition, in the application of this simple winding of a transformer, without taps, instead of a winding with a tap from the middle. This leads to an improvement in the overall dimensions of the inverter and an increase in reliability by preventing through-currents through power switching elements.
Для решения поставленной задачи предложено следующее техническое решение.To solve this problem, the following technical solution is proposed.
Мостовой инвертор напряжения содержит совокупность средств, обеспечивающих на его выходе стабилизацию действующего значения напряжения в заданном диапазоне допустимых величин. При этом одностороннее насыщение предотвращается средствами, обеспечивающими равенство вольт-секундных площадей в положительный и отрицательный полупериоды формируемого напряжения и равенство магнитных потоков в магнитопроводе выходного трансформатора, имеющего только одну первичную обмотку с двумя выводами и без отводов.The bridge voltage inverter contains a set of means providing at its output stabilization of the effective voltage value in a given range of permissible values. In this case, one-sided saturation is prevented by means ensuring the equality of volt-second areas in the positive and negative half-periods of the generated voltage and the equality of magnetic fluxes in the magnetic circuit of the output transformer, which has only one primary winding with two leads and without taps.
А на входах ключа короткого замыкания первичной обмотки в паузах между формируемыми напряжениями имеются средства задержки сигналов, управляющих замыканием и размыканием ключа.And at the inputs of the key of the short circuit of the primary winding in the pauses between the generated voltages, there are means for delaying the signals that control the closing and opening of the key.
Предложенное решение характеризуется следующими признаками.The proposed solution is characterized by the following features.
Мостовой инвертор - преобразователь постоянного напряжения в переменное со стабилизацией действующего значения выходного напряжения с предотвращением одностороннего насыщения выходного трансформатора инвертора и с ключом короткого замыкания первичной обмотки содержит известные технические решения и совокупность новых технических решений.A bridge inverter - a DC-to-AC converter with stabilization of the effective value of the output voltage with the prevention of one-sided saturation of the inverter output transformer and with a short circuit key of the primary winding, contains well-known technical solutions and a set of new technical solutions.
Мостовой инвертор содержит следующие известные технические решения.The bridge inverter contains the following well-known technical solutions.
Мостовой коммутатор для преобразования входного постоянного напряжения в переменное, подсоединенный к выводам для источника питания.A bridge switch for converting input DC voltage to AC, connected to the terminals for a power source.
Выходной трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к выходу мостового коммутатора.The output transformer, the primary winding of which is connected to the output of the bridge switch.
Тактовый генератор, задающий период выходного напряжения. Ключ короткого замыкания первичной обмотки трансформатора при разомкнутом мостовом коммутаторе.A clock that sets the period of the output voltage. Short circuit key of the primary winding of the transformer with an open bridge switch.
Признаки, отличающие предложенное решение от известных, следующие.The signs that distinguish the proposed solution from the known, the following.
Тактовый генератор имеет первый и второй выходы со сдвигом выходных импульсов второго выхода на половину периода относительно импульсов на первом выходе.The clock generator has first and second outputs with a shift of the output pulses of the second output by half the period relative to the pulses at the first output.
Ключ короткого замыкания содержит первый вход, предназначенный для замыкания этого ключа, и второй вход, предназначенный для размыкания упомянутого ключа.The short circuit key contains a first input designed to close this key, and a second input designed to open said key.
К первому входу ключа короткого замыкания подсоединены выходы средств формирования импульсов, задержанных на время t1 относительно момента завершения формирования каждого полупериода, причем время задержки t1 больше времени спада импульсов в мостовом коммутаторе.To the first input of the short-circuit key are connected the outputs of the pulse generating means delayed by time t1 relative to the moment when each half-cycle is completed, and the delay time t1 is longer than the pulse decay time in the bridge switch.
Ко второму входу ключа короткого замыкания подсоединены выходы средств формирования импульсов, задержанных на время t2 относительно импульсов с выходов тактового генератора, причем время задержки t2 больше суммы времени спада импульсов в мостовом коммутаторе и минимального допустимого времени замкнутого состояния электронного ключа короткого замыкания. Для управления запуском начала формирования каждого полупериода введены средства формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов с выходов тактового генератора, причем t3 больше максимального времени спада импульса ключа короткого замыкания первичной обмотки трансформатора.The outputs of the pulse generating means delayed by time t2 relative to the pulses from the outputs of the clock generator are connected to the second input of the short circuit key, and the delay time t2 is greater than the sum of the decay time of pulses in the bridge switch and the minimum admissible closed time of the electronic short circuit key. To control the start of the start of formation of each half-cycle, means were introduced for generating pulses delayed for a time (t2 + t3) from the outputs of the clock generator, and t3 is longer than the maximum decay time of the pulse of the short circuit key of the primary winding of the transformer.
Выходной трансформатор содержит измерительную обмотку, к которой подсоединено входом средство выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, имеющее первый выход для первого полупериода и второй выход для второго полупериода. Средство вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединено измерительным входом к первому выходу средства выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, а входом для запуска начала измерений - к выходу средства формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих с первого выхода тактового генератора.The output transformer contains a measuring winding, to which the means for detecting a voltage proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit is connected to the input, having a first output for the first half-cycle and a second output for the second half-cycle. The means for calculating the effective value of the voltage generated in the first half-period is connected by a measuring input to the first output of the means for detecting the voltage proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit, and the input to start the measurement is connected to the output of the means for generating pulses delayed by the time (t2 + t3) from first output of the clock generator.
Источник опорного напряжения, пропорционального заданной величине действующего значения напряжения, которое должно быть сформировано в первый полупериод.The reference voltage source is proportional to the specified value of the effective voltage value, which should be generated in the first half-cycle.
Средство сравнения действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением источника опорного напряжения подсоединено входами сравнения напряжений к источнику опорного напряжения и к выходу средства вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, и выход этого средства сравнения соединен с тем входом мостового коммутатора, который предназначен для формирования напряжения первого полупериода.The means for comparing the actual value of the current voltage of the first half-period with the reference voltage of the reference voltage source is connected to the voltage comparison inputs and the output of the means for calculating the effective voltage value generated in the first half-period, and the output of this means of comparison is connected to the input of the bridge switch, which is designed to form the voltage of the first half-cycle.
Средство вычисления среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединено измерительным входом к первому выходу средства выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, а входом для запуска начала измерений - к выходу средства формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих с первого выхода тактового генератора.The means for calculating the average value of the voltage generated in the first half-period is connected by a measuring input to the first output of the means for detecting the voltage proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit, and the input to start the measurement is connected to the output of the means for generating pulses delayed by the time (t2 + t3) from first output of the clock generator.
Средство, запоминающее среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод, подсоединено входом к выходу средства вычисления среднего значения напряжения первого полупериода.The tool that stores the average value of the voltage generated in the first half-cycle is connected to the input to the output of the means for calculating the average voltage of the first half-cycle.
Средство вычисления среднего значения напряжения второго полупериода, формируемого в первичной обмотке, подсоединено измерительным входом ко второму выходу средства выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, а входом для запуска начала измерений - к выходу средства формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих со второго выхода тактового генератора.The means for calculating the average voltage value of the second half-cycle generated in the primary winding is connected by the measuring input to the second output of the means for detecting the voltage proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit, and the input to start the measurement is connected to the output of the means for generating pulses delayed by time (t2 + t3), coming from the second output of the clock generator.
Средство сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с запомненным средним значением напряжения первого полупериода подсоединено входами сравнения напряжений к выходу средства вычисления среднего значения текущего напряжения второго полупериода и к выходу средства, запоминающего среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод, а выход этого средства сравнения соединен с тем входом мостового коммутатора, который предназначен для формирования напряжения второго полупериода. Ключ короткого замыкания первичной обмотки трансформатора подсоединен первым входом через средства формирования задержанных на время t1 импульсов к выходу средства сравнения действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением источника опорного напряжения и к выходу средства сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с запомненным средним значением напряжения первого полупериода с возможностью замыкания ключа задержанными на время t1 импульсами с выходов любого из этих средств сравнения.The means for comparing the average value of the current voltage of the second half-period with the stored average value of the voltage of the first half-period is connected to the voltage comparison inputs to the output of the means for calculating the average value of the current voltage of the second half-period and to the output of the means that stores the average value of the voltage generated in the first half-period, and the output of this means of comparison is connected with the input of the bridge switch, which is designed to generate voltage of the second half-cycle. The short circuit key of the primary winding of the transformer is connected to the output of the means for comparing the current voltage of the first half-period with the reference voltage of the reference voltage source and to the output of the means for comparing the average value of the current voltage of the second half-cycle with the stored average voltage of the first half period with the ability to close the key delayed by t1 pulses from the outputs of any of these mediums STV comparisons.
Вторым входом ключ короткого замыкания первичной обмотки трансформатора подсоединен к выходу средства формирования задержанных на время t2 импульсов с выходов тактового генератора с возможностью размыкания ключа задержанными на время t2 импульсами с любого из выходов тактового генератора как первого, так и второго.The second input of the short circuit key of the primary winding of the transformer is connected to the output of the means for generating pulses delayed by time t2 from the outputs of the clock generator with the ability to open the key delayed by time t2 pulses from any of the outputs of the clock generator of the first or second.
Величина действующего значение напряжения Еd1 за отдельно взятый первый полупериод T1 определяется в соответствии с общей формулойThe value of the current voltage value E d1 for a single first half-period T1 is determined in accordance with the general formula
где e1 - текущее напряжение первого полупериода,where e 1 is the current voltage of the first half-cycle,
t - время.t is time.
Среднее значение ES1 напряжения за отдельно взятый первый полупериод Т1 выражается формулойThe average voltage value E S1 for a single first half period T1 is expressed by the formula
Среднее значение ЕS2 напряжения за отдельно взятый второй полупериод Т2 выражается формулойThe average voltage value E S2 for a single second half-period T2 is expressed by the formula
где e2 - текущее напряжение второго полупериода.where e 2 is the current voltage of the second half-cycle.
С учетом влияния введенных задержек при вычислениях общая формула (1) для действующего значение напряжения Ed1 за первый полупериод Т1 приводится к видуTaking into account the influence of the introduced delays in the calculations, the general formula (1) for the current voltage value E d1 for the first half-period T1 is reduced to
Формула (2) для среднего значение Es1 напряжения первого полупериода Т1 при этом также изменяется:Formula (2) for the average voltage value E s1 of the first half-period T1 also changes:
И, с учетом изложенного, среднее значение ЕS2 напряжения второго полупериода Т2 выражается формулойAnd, taking into account the foregoing, the average voltage value E S2 of the second half-period T2 is expressed by the formula
Для вычисления этих значений по формулам могут быть использованы как известные аналоговые, так и известные цифровые средства.To calculate these values by formulas, both known analog and known digital tools can be used.
В первый полупериод формируют напряжение Ed1 в соответствии с формулой (4) для действующего значения, кроме того, вычисляют среднее значение в соответствии с формулой (5) и запоминают результат ES1.In the first half-cycle, voltage E d1 is generated in accordance with formula (4) for the effective value, in addition, the average value is calculated in accordance with formula (5) and the result E S1 is stored.
Во второй полупериод формируют напряжение в соответствии с формулой (6), и удовлетворяющее условию для среднего значения таким образом, чтобы оно было равно ранее запомненной величине Es1 среднего значения напряжения первого полупериода, т.е.,In the second half-cycle, a voltage is generated in accordance with formula (6), and satisfying the condition for the average value so that it is equal to the previously stored value E s1 of the average voltage value of the first half-cycle, i.e.,
В последующие периоды операции повторяют.In subsequent periods, the operation is repeated.
Вычисления фактически ведутся не за период выходного напряжения, как обычно принято, а отдельно за каждый полупериод, с соответственно заданными пределами интегрирования.The calculations are actually carried out not for the period of the output voltage, as is usually accepted, but separately for each half-period, with correspondingly set integration limits.
Предложенное решение иллюстрируется фиг.1, 2 и 3.The proposed solution is illustrated in figures 1, 2 and 3.
Схема мостового инвертора напряжения - преобразователя постоянного напряжения в переменное со стабилизацией действующего значения выходного напряжения и с защитой выходного трансформатора от одностороннего насыщения представлена на фиг.1.A diagram of a bridge voltage inverter - a DC-to-AC converter with stabilization of the effective value of the output voltage and with the protection of the output transformer from one-sided saturation is shown in Fig. 1.
На фиг.1 изображена схема инвертора, поясняющая его устройство и работу. На схеме показаны основные функциональные узлы и элементы: средства выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, средства вычисления действующего и среднего значений формируемых напряжений, ключ для короткого замыкания первичной обмотки выходного трансформатора в паузах между формируемыми напряжениями, средства формирования задержанных на определенное время импульсов, управляющих замыканием и размыканием ключа, и другие элементы схемы.Figure 1 shows a diagram of an inverter explaining its device and operation. The diagram shows the main functional units and elements: means for detecting the voltage proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit, means for calculating the current and average values of the generated voltages, a key for short circuiting the primary winding of the output transformer in the pauses between the generated voltages, means for generating pulses delayed for a certain time, controlling the closing and opening of the key, and other elements of the circuit.
На фиг.2 показан вариант установки схем в исходное состояние готовности к очередным измерениям и вычислениям после завершения формирования каждого полупериода.Figure 2 shows the option of setting the circuits in the initial state of readiness for the next measurements and calculations after completion of the formation of each half-cycle.
На фиг.3 показаны графики, поясняющие последовательность прохождения сигналов при работе схем. Номера соответствуют номерам на схемах фиг.1 и 2. Первый и второй выходы тактового генератора 12 обозначены 12-1 и 12-2.Figure 3 shows graphs explaining the sequence of passage of signals during operation of the circuits. The numbers correspond to the numbers in the diagrams of FIGS. 1 and 2. The first and second outputs of the
На фиг.1, 2 приняты следующие обозначения:In figure 1, 2 the following notation:
1, 2 - входные выводы питания;1, 2 - input power pins;
3 - мостовой коммутатор для преобразования входного постоянного напряжения в переменное;3 - bridge switch for converting the input DC voltage to AC;
4 - выходной трансформатор;4 - output transformer;
5 - первичная обмотка выходного трансформатора;5 - primary winding of the output transformer;
6 - измерительная обмотка выходного трансформатора;6 - measuring winding of the output transformer;
7 - выходная обмотка выходного трансформатора;7 - output winding of the output transformer;
8, 9 - выходные выводы;8, 9 - output conclusions;
10 - ключ короткого замыкания первичной обмотки трансформатора;10 - key short circuit of the primary winding of the transformer;
11 - средство выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора;11 - means for detecting a voltage proportional to the EMF magnetization of the transformer magnetic circuit;
12 - тактовый генератор;12 - clock generator;
13 - средство формирования импульсов, задержанных на время t1 относительно момента завершения формирования каждого полупериода;13 is a means of generating pulses delayed by time t1 relative to the moment the formation of each half-cycle is completed;
14 - первая схема ИЛИ;14 is a first OR scheme;
15 - средство формирования импульсов, задержанных на время t2 относительно импульсов с выходов тактового генератора;15 - means for generating pulses delayed by time t2 relative to pulses from the outputs of the clock generator;
16, 17 - первое и второе средства формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов с выходов тактового генератора;16, 17 - the first and second means of generating pulses delayed for a time (t2 + t3) from the outputs of the clock generator;
18 - средство вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод;18 - means for calculating the effective value of the voltage generated in the first half-cycle;
19 - источник опорного напряжения, пропорционального заданной величине действующего значения напряжения первого полупериода;19 is a reference voltage source proportional to a given value of the effective voltage value of the first half-cycle;
20 - средство сравнения действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением;20 - means for comparing the current value of the current voltage of the first half-period with the reference voltage;
21 - вторая схема ИЛИ;21 is a second OR circuit;
22 - средство вычисления среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод;22 - means for calculating the average value of the voltage generated in the first half-cycle;
23 - средство, запоминающее среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод;23 is a tool that stores the average value of the voltage generated in the first half-cycle;
24 - средство вычисления среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод;24 - means for calculating the average voltage generated in the second half-cycle;
25 - средство сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с запомненным средним значением напряжения первого полупериода.25 is a means of comparing the average value of the current voltage of the second half-cycle with the stored average voltage value of the first half-cycle.
В схемах инвертора фиг.1, 2 входные выводы 1, 2 предназначены для подачи на инвертор постоянного напряжения с источника питания. К ним подсоединен мостовой коммутатор 3 для преобразования входного постоянного напряжения в переменное.In the inverter circuits of FIGS. 1, 2,
Выходной трансформатор 4 первичной обмоткой 5, выполненной без отводов, подсоединен к выходу мостового коммутатора 3.The
Выходной трансформатор 4 содержит измерительную обмотку 6, которая используется при выявлении напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора. Выходная обмотка 7 трансформатора 4 соединена с выходными выводами 8, 9 для подключения нагрузки. Выходные выводы 8, 9 инвертора предназначены для подачи на внешнюю нагрузку переменного напряжения, стабилизированного по величине действующего значения с заданной погрешностью и находящегося в диапазоне от минимального до максимального значения.The
Параллельно первичной обмотке 5 трансформатора 4 подсоединен ключ 10 короткого замыкания первичной обмотки 5 при разомкнутом мостовом коммутаторе 3.Parallel to the primary winding 5 of the
К измерительной обмотке 6 подсоединено средство 11 выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 4; это средство имеет первый выход для напряжения, пропорционального формируемому в первый полупериод, и второй выход для напряжения, пропорционального формируемому во второй полупериод.A means 11 for detecting a voltage proportional to the magnetization EMF of the
Тактовым генератором 12 задается период выходного напряжения.
Тактовый генератор 12 имеет первый и второй выходы со сдвигом выходных импульсов второго выхода на половину периода относительно импульсов на первом выходе.The
Кроме того, в схеме имеются средства формирования импульсов с определенной задержкой относительно импульсов, поступающих на их входы.In addition, the circuit has means for generating pulses with a certain delay relative to the pulses arriving at their inputs.
К первому входу ключа 10 короткого замыкания подсоединен выход средства 13 формирования импульсов, задержанных на время t1 относительно момента завершения формирования каждого полупериода, причем время задержки t1 больше времени спада импульсов в мостовом коммутаторе 3.The output of the pulse generating means 13, delayed by the time t1 relative to the moment when each half-cycle is completed, is connected to the first input of the short circuit key 10, and the delay time t1 is longer than the pulse decay time in the
Первый и второй выходы тактового генератора 12 через схему ИЛИ 14 и средство 15 формирования импульсов, на время t2 относительно импульсов с каждого из выходов тактового генератора 12, подсоединены ко второму входу ключа 10 короткого замыкания. Причем в средстве 15 формирования задержанных импульсов время задержки t2 больше суммы времени спада импульсов в мостовом коммутаторе 3 и минимального допустимого времени замкнутого состояния электронного ключа 10 короткого замыкания. Для управления запуском начала формирования каждого полупериода имеются средства 16, 17 формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов с выходов тактового генератора 12, причем t3 больше максимального времени спада импульса ключа короткого замыкания 10 первичной обмотки 5 трансформатора 4. Средство 18 вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединено измерительным входом к первому выходу средства 11 выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 4, а входом для запуска начала измерений - к выходу средства 16 формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих с первого выхода тактового генератора 12. Источник опорного напряжения 19, пропорционального заданной величине действующего значения напряжения, которое должно быть сформировано в первый полупериод, и выход средства 18 вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединены на входы сравнения напряжений средства 20 сравнения действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением. Выход этого средства сравнения 20 соединен с тем входом мостового коммутатора 3, который предназначен для формирования напряжения первого полупериода. Двухвходовая схема ИЛИ 21 служит для реализации возможности осуществления замыкания ключа 10 короткого замыкания первичной обмотки 5, задержанными на время t1 импульсами завершения формирования как первого, так и второго полупериодов.The first and second outputs of the
Средство 22 вычисления среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединено измерительным входом к первому выходу средства 11 выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 4, а входом для запуска начала измерений - к выходу средства 16 формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих с первого выхода тактового генератора 12. Выход средства 22 вычисления среднего значения напряжения первого полупериода подсоединен к входу средства 23, запоминающего среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод.The means 22 for calculating the average value of the voltage generated in the first half-cycle is connected by a measuring input to the first output of the
Средство 24 вычисления среднего значения напряжения второго полупериода, формируемого в первичной обмотке 5, подсоединено измерительным входом ко второму выходу средства 11 выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 4; а входом для запуска начала измерений - к выходу средства 17 формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих со второго выхода тактового генератора 12. Выход средства 24 вычисления среднего значения текущего напряжения второго полупериода подсоединен к первому входу сравнения напряжений средства 25 сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с запомненным средним значением напряжения первого полупериода. Второй вход сравнения напряжений в средстве 25 подсоединен к выходу средства 23, запоминающего среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод. Выход этого средства сравнения 25 соединен с тем входом мостового коммутатора 3, который предназначен для формирования напряжения второго полупериода. Кроме того, к выходу средства 25 сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с запомненным средним значением напряжения первого полупериода подсоединен второй вход двухвходовой схемы ИЛИ 21, для замыкания ключа 10 через средство задержки 21 импульсами завершения формирования второго полупериода. При этом реализована возможность замыкания ключа 10 задержанными на время t1 импульсами завершения формирования как первого, так и второго полупериода, поступающими с выходов любого из средств сравнения 20 или 25.Means 24 for calculating the average voltage value of the second half-cycle generated in the primary winding 5 is connected by a measuring input to the second output of the
РАБОТА МОСТОВОГО ИНВЕРТОРА.BRIDGE INVERTER OPERATION.
Инвертор по фиг.1 работает следующим образом.The inverter of figure 1 works as follows.
Постоянное напряжение поступает с источника питания на входные выводы 1, 2 и подается на силовые выводы мостового коммутатора 3, преобразующего постоянное напряжение в переменное. При замкнутом мостовом коммутаторе 3 в выходном трансформаторе 4 по первичной обмотке 5 протекает ток. Напряжение с измерительной обмотки 6 поступает далее в схеме на активное сопротивление для измерений, а с выходной обмотки 7, подсоединенной к выходным выводам 8, 9, подается на нагрузку. В средстве 11, содержащем упомянутое активное сопротивление - нагрузку измерительной обмотки 6, происходит выявление напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 4, и распределение результирующих напряжений на первый выход - для первого полупериода, и на второй выход - для второго полупериода. Тактовый генератор 12 генерирует импульсы для управления периодом формируемого напряжения; с первого и второго выходов снимаются импульсы с установленным периодом, со сдвигом выходных импульсов второго выхода на половину периода относительно выходных импульсов на первом выходе. Первый выход тактового генератора 12 используется при формировании первого полупериода, а второй выход - при формировании второго полупериода.A constant voltage is supplied from the power source to the
Каждое формирование первого полупериода начинается с поступления импульса с первого выхода тактового генератора 12 на второй вход ключа 10 короткого замыкания через последовательно соединенные схему ИЛИ 14 и средство 15 формирования импульсов, задержанных на время t2 относительно импульсов с выходов тактового генератора 12. В результате ключ 10 короткого замыкания переходит из замкнутого состояния в разомкнутое состояние. После этого через средство 16 формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов с выходов тактового генератора 12 поступает импульс запуска начала вычислений на средство 18 вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, и на средство 22 вычисления среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод. При этом с выхода средства 18 запускается средство 20 сравнения действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением источника 19 опорного напряжения, и далее с выхода средства 20 происходит запуск мостового коммутатора 3, в котором замыкаются соответствующие коммутирующие элементы. Начинается формирование первого полупериода, в первичной обмотке 5 протекает ток первого полупериода. С первого выхода средства 11 выявления на обмотке 6 напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 4, напряжение поступает на вход средства 18 вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, и на вход средства 22 вычисления среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, где начинаются измерения и вычисления соответствующих значений текущего напряжения. При достижении равенства действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением источника 19 опорного напряжения средство 20 сравнения действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением завершается формирование первого полупериода с одновременным размыканием мостового коммутатора 3. Кроме того, на первый вход ключа 10 через схему ИЛИ 21 и средство 13 формирования импульсов, задержанных на время t1 относительно момента завершения формирования первого полупериода, передается импульсный сигнал о завершении формирования первого полупериода, и ключ 10 замыкается. При этом между спадом импульса при размыкании мостового коммутатора 3 и фронтом импульса замыкания ключа 10 имеется гарантированная пауза.Each formation of the first half-cycle begins with the arrival of a pulse from the first output of the
Помимо этого, одновременно с началом работы средства 18 вычисления действующего значения поступает импульс запуска начала вычислений на средство 22 вычисления среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод. Средство вычисления среднего значения напряжения 22 вычисляет среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод. С выхода средства вычисления среднего значения напряжения 22 результат вычислений среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, подается на вход запоминающего средства 23, где этот результат запоминается на время, необходимое для формирования второго полупериода. Далее со второго выхода тактового генератора 12 через средство 17 формирования задержанных на время t2 импульсов передается импульсный сигнал на размыкание ключа 10. Одновременно с началом задержки импульса в средстве 15, в средстве 17 формирования задержанных импульсов начинается задержка на время (t2+t3) импульса со второго выхода тактового генератора 12. Через средство 17 формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов с выходов тактового генератора 12 поступает импульс запуска начала вычислений на средство 24 вычисления среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод. При этом с выхода средства 24 запускается средство 25 сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с напряжением средства 23, запомнившего среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод, и далее с выхода средства 25 происходит запуск мостового коммутатора 3, в котором замыкаются соответствующие коммутирующие элементы. Начинается формирование второго полупериода, и в первичной обмотке 5 протекает ток второго полупериода. При этом вследствие применения задержки на (t2+t3) между спадом импульса при размыкании ключа 10 и фронтом импульса замыкания мостового коммутатора 3 всегда имеется гарантированная пауза. Со второго выхода средства 11 выявления на обмотке 6 напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 4, напряжение поступает на вход средства 24 вычисления среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод, где начинаются измерения и вычисления среднего значения текущего напряжения второго полупериода.In addition, simultaneously with the beginning of the operation of the
При достижении равенства среднего значения текущего напряжения второго полупериода с напряжением средства 23, запомнившего среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод, завершается формирование второго полупериода с одновременным размыканием мостового коммутатора 3. Кроме того, на первый вход ключа 10 через схему ИЛИ 21 и средство 13 формирования импульсов, задержанных на время t1 относительно момента завершения формирования второго полупериода, передается импульсный сигнал о завершении формирования второго полупериода, и ключ 10 замыкается.When the equality of the average value of the current voltage of the second half-cycle with the voltage of the
Затем происходит очередное формирование первого полупериода. С первого выхода тактового генератора 12 поступает импульс на второй вход ключа 10 короткого замыкания через последовательно соединенные схему ИЛИ 14 и средство 15 формирования импульсов, задержанных на время t2 относительно импульсов с выходов тактового генератора 12. В результате ключ 10 короткого замыкания переходит из замкнутого состояния в разомкнутое состояние. После этого через средство 16 формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов с выходов тактового генератора 12 происходит запуск начала измерений и вычислений, и формирование напряжения первого полупериода. Далее процессы формирования напряжений первого и второго полупериодов периодически повторяются аналогично изложенному выше.Then the next formation of the first half-cycle occurs. From the first output of the
Выходное переменное напряжение, стабилизированное по величине действующего значения с заданной погрешностью и лежащее в диапазоне от минимального до максимального значения, снимается с выходной обмотки 8 трансформатора 5, подсоединенной к выходным выводам 3, 4.The output alternating voltage, stabilized by the value of the effective value with a given error and lying in the range from the minimum to the maximum value, is removed from the output winding 8 of the
После завершения формирования каждого полупериода коммутирующие элементы мостового коммутатора 3, используемые при формировании одного полупериода, уже разомкнуты, а используемые при формировании следующего полупериода, еще не замкнуты; в этот промежуток времени замыкается ключ 10, который размыкается до очередного замыкания коммутатора 3. При этом ликвидируется возможное остаточное намагничивание магнитопровода трансформатора.After the formation of each half-cycle is completed, the switching elements of the
Средства вычисления 18, 22, 24 начинают выполнять измерения практически с момента поступления задержанных на время (t2+t3) импульсов с соответствующих выходов тактового генератора 12.The
После завершения измерений и вычислений происходит установка схем в исходное состояние готовности к очередным измерениям и вычислениям известными средствами, например, встроенными средствами автоматического сброса в исходное состояние.After the measurements and calculations are completed, the circuits are set to the initial state of readiness for the next measurements and calculations by known means, for example, built-in means of automatic reset to the initial state.
На фиг.2 показан вариант исполнения, выполненный на основе фиг.1, с установкой схем в исходное состояние после завершения формирования каждого полупериода. При завершении формирования первого полупериода в средстве 20 формируется импульсный сигнал, поступающий на дополнительные входы сброса в исходное состояние средств 18 и 22. Из этого состояния средства 18 и 22 выходят только с поступлением на входы запуска задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих с первого выхода тактового генератора 12, и тогда начинается формирование первого полупериода.Figure 2 shows an embodiment made on the basis of figure 1, with the installation of the circuits in the initial state after completion of the formation of each half-cycle. Upon completion of the formation of the first half-cycle in the
Средство 23 при этом продолжает хранить запомненный результат вычислений средства 22. В исходное состояние средство 23 устанавливается в момент завершения второго полупериода импульсом со средства сравнения 25.The
При завершении формирования второго полупериода в средстве 25 формируется импульсный сигнал, поступающий на дополнительный вход сброса в исходное состояние средства 24 и одновременно средства 23. Из этого состояния средство 24 выходит только с поступлением на входы запуска задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих со второго выхода тактового генератора 12, и тогда начинается формирование второго полупериода.Upon completion of the formation of the second half-cycle in the
В остальном схема фиг.2 сходна со схемой фиг.1, и работа ее в основном аналогична работе схемы фиг.1.Otherwise, the circuit of FIG. 2 is similar to the circuit of FIG. 1, and its operation is basically similar to that of the circuit of FIG. 1.
Процессы измерений средством 22 вычисления среднего значения напряжения первого полупериода и средством 18 вычисления действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, начинаются и завершаются одновременно.The measurement processes by
Измеренное среднее значение напряжения первого полупериода в средстве 23, запоминающем среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод, хранится, по меньшей мере, до завершения процесса формирования напряжения второго полупериода.The measured average voltage value of the first half-cycle in the
Равенство вольт-секундных площадей первого и второго полупериода, которое обеспечивается при формировании второго полупериода, предотвращает возникновение и накапливание одностороннего насыщения магнитопровода трансформатора.The equality of the volt-second areas of the first and second half-periods, which is ensured by the formation of the second half-period, prevents the occurrence and accumulation of one-sided saturation of the transformer magnetic circuit.
Предложенное решение с раздельным формированием напряжений в первый и второй полупериоды решает задачу стабилизации таким образом, что выходное напряжение за период находится в пределах заданных допусков. Для большинства практических приложений величины действующего напряжения на выходе инвертора по предложенному методу находятся в допустимых пределах.The proposed solution with separate formation of stresses in the first and second half-periods solves the stabilization problem in such a way that the output voltage for the period is within the specified tolerances. For most practical applications, the values of the effective voltage at the inverter output by the proposed method are within acceptable limits.
Для каждой пары импульсов за один период параметры первого импульса соответствуют установленной опорной величине, при которой гарантированно обеспечивается общее действующее значение выходного напряжения за первый и второй полупериоды в пределах требуемых допусков при изменениях входного напряжения в допустимых пределах.For each pair of pulses in one period, the parameters of the first pulse correspond to the established reference value, at which the total effective value of the output voltage for the first and second half-periods is guaranteed within the required tolerances when the input voltage changes within acceptable limits.
Предложенное решение позволяет упростить конструкцию, оптимизировать размеры и массу магнитопроводов трансформаторов. Данное решение исключает громоздкие и конструктивно сложные трансформаторы, в которых сдвоенные мощные обмотки используются как в силовых коммутируемых цепях, так и в измерительных цепях, что приводит к погрешностям регулирования. Благодаря предложенному решению уменьшаются размеры первичной обмотки, магнитопровода, улучшаются массогабаритные показатели инвертора в целом.The proposed solution allows us to simplify the design, optimize the size and weight of the transformer magnetic cores. This solution eliminates bulky and structurally complex transformers in which dual powerful windings are used both in power switched circuits and in measuring circuits, which leads to regulation errors. Thanks to the proposed solution, the sizes of the primary winding and the magnetic circuit are reduced, and the overall dimensions of the inverter are improved.
Источники информацииInformation sources
1. Патент США №6617839, Method for detecting current transformer saturation.1. US patent No. 6617839, Method for detecting current transformer saturation.
2. Патент США №4017786, Transformer saturation control circuit for a high frequency switching power supply.2. US Patent No. 4017786, Transformer saturation control circuit for a high frequency switching power supply.
3. Патент США №5317497, Internally excited, controlled transformer saturation, inverter circuitry.3. US Patent No. 5317497, Internally excited, controlled transformer saturation, inverter circuitry.
4. Патент РФ №2027297, МПК Н02М 7/539, Преобразователь постоянного напряжения в переменное заданной формы.4. RF patent No. 2027297,
5. Патент РФ №2035833, МПК Н02М 7/538, Способ ограничения одностороннего насыщения трансформатора импульсного преобразователя напряжения.5. RF patent No. 2035833,
6. Патент РФ №2282934, МПК Н02М 7/42, Инвертор напряжения с защитой трансформатора от одностороннего насыщения.6. RF patent №2282934,
Claims (1)
средство, запоминающее среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод, подсоединенное входом к выходу средства вычисления среднего значения напряжения первого полупериода;
средство вычисления среднего значения напряжения второго полупериода, формируемого в первичной обмотке, подсоединенное измерительным входом ко второму выходу средства выявления напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, а входом для запуска начала измерений - к выходу средства формирования задержанных на время (t2+t3) импульсов, поступающих со второго выхода тактового генератора;
средство сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с запомненным средним значением напряжения первого полупериода, подсоединенное входами сравнения напряжений к выходу средства вычисления среднего значения текущего напряжения второго полупериода, и к выходу средства, запоминающего среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод, а выход этого средства сравнения соединен с тем входом мостового коммутатора, который предназначен для формирования напряжения второго полупериода;
ключ короткого замыкания первичной обмотки трансформатора подсоединен первым входом через средства формирования задержанных на время t1 импульсов к выходу средства сравнения действующего значения текущего напряжения первого полупериода с опорным напряжением источника опорного напряжения, и к выходу средства сравнения среднего значения текущего напряжения второго полупериода с запомненным средним значением напряжения первого полупериода, с возможностью замыкания ключа задержанными на время t1 импульсами с выходов любого из этих средств сравнения, а вторым входом - к выходу средства формирования задержанных на время t2 импульсов с выходов тактового генератора, с возможностью размыкания ключа задержанными на время t2 импульсами с любого из выходов тактового генератора, как первого, так и второго. Bridge inverter - a DC-to-AC converter, with stabilization of the effective value of the output voltage and with the protection of the output transformer from one-sided saturation, containing a bridge switch for converting the input DC voltage to AC, connected to the terminals for the power source; output transformer, the primary winding of which is connected to the output of the bridge switch; a clock that sets the period of the output voltage; a short circuit key of the primary winding of the transformer with an open bridge switch, characterized in that the clock generator has first and second outputs with a shift of the output pulses of the second output by half the period relative to the pulses at the first output; the short circuit key contains a first input for closing this key, and a second input for opening said key; to the first input of the short circuit key are connected the outputs of the pulse generating means delayed by time t1 relative to the moment of formation of each half-cycle, and the delay time t1 is longer than the pulse decay time in the bridge switch when it is opened; to the second input of the short circuit key are connected the outputs of the pulse generating means delayed by time t2 relative to the pulses from the outputs of the clock generator, the delay time t2 being greater than the sum of the decay time of the pulses in the bridge switch when it opens and the minimum allowable closed time of the electronic short circuit key; in addition, to control the start of the start of formation of each half-cycle, means have been introduced for generating pulses delayed for a time (t2 + t3) from the outputs of the clock generator, and t3 is longer than the maximum decay time of the pulse of the short circuit key of the primary winding of the transformer when this key is opened; the output transformer contains a measuring winding, an input means for detecting a voltage proportional to the magnetization EMF of the transformer magnetic circuit having a first output for a first half-period and a second output for a second half-period; means for calculating the effective value of the voltage generated in the first half-period connected by a measuring input to the first output of the means for detecting a voltage proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit, and input to start the measurement to the output of the means for generating pulses delayed for a time (t2 + 13) from the first output of the clock generator; a reference voltage source proportional to a predetermined value of the effective voltage value, which should be generated in the first half-cycle; means for comparing the actual value of the current voltage of the first half-period with the reference voltage of the reference voltage source connected to the voltage comparison inputs to the reference voltage source and to the output of the means for calculating the effective voltage value generated in the first half-period, and the output of this comparison means is connected to that input of the bridge switch, which Designed to form the voltage of the first half-cycle; means for calculating the average value of the voltage generated in the first half-period connected by a measuring input to the first output of the means for detecting a voltage proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit, and the input for starting the measurement to the output of the means for generating pulses delayed by the time (t2 + t3) from the first output of the clock generator;
means for storing the average value of the voltage generated in the first half-period, connected to the output of the means for calculating the average voltage value of the first half-period;
means for calculating the average voltage value of the second half-cycle generated in the primary winding, connected by a measuring input to the second output of the means for detecting a voltage proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit, and input to start the measurement to the output of the means for generating pulses delayed by time (t2 + t3), coming from the second output of the clock generator;
means for comparing the average value of the current voltage of the second half-period with the stored average value of the voltage of the first half-period, connected to the voltage comparison inputs to the output of the means for calculating the average value of the current voltage of the second half-period, and to the output of the means storing the average value of the voltage generated in the first half-period, and the output of this means comparison is connected to the input of the bridge switch, which is designed to generate voltage of the second half-cycle;
the short circuit key of the primary winding of the transformer is connected by the first input through means for generating pulses delayed by time t1 to the output of the means for comparing the current value of the current voltage of the first half-cycle with the reference voltage of the reference voltage source, and to the output of the means for comparing the average value of the current voltage of the second half-cycle with the stored average voltage value the first half-cycle, with the ability to close the key delayed by t1 pulses from the outputs of any of these dstv comparison, and the second input - to the output generating means at time t2 delayed pulses from the clock generator outputs, with the possibility of opening for the time t2 delayed pulses key with any of the clock outputs of both the first and second.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007146057/09A RU2343623C1 (en) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | Bridge voltage inverter with transformer protection against unilateral saturation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007146057/09A RU2343623C1 (en) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | Bridge voltage inverter with transformer protection against unilateral saturation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343623C1 true RU2343623C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007146057/09A RU2343623C1 (en) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | Bridge voltage inverter with transformer protection against unilateral saturation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343623C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453010C2 (en) * | 2007-06-12 | 2012-06-10 | Сименс Трансформерз Остриа Гмбх Унд Ко Кг | Electric transformer with constant flow compensation |
| US8314674B2 (en) | 2007-06-12 | 2012-11-20 | Siemens Ag Österreich | Electrical transformer with unidirectional flux compensation |
-
2007
- 2007-12-11 RU RU2007146057/09A patent/RU2343623C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453010C2 (en) * | 2007-06-12 | 2012-06-10 | Сименс Трансформерз Остриа Гмбх Унд Ко Кг | Electric transformer with constant flow compensation |
| US8314674B2 (en) | 2007-06-12 | 2012-11-20 | Siemens Ag Österreich | Electrical transformer with unidirectional flux compensation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU84173U1 (en) | BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION | |
| RU2648275C2 (en) | Reactive energy compensator | |
| US8654548B2 (en) | Flyback primary side output voltage sensing system and method | |
| FR2706699A1 (en) | Device for supplying a voltage to an electronic circuit, in particular to an electronic circuit associated with an intensity sensor placed on an electric line. | |
| US9170597B2 (en) | Inrush current suppressing device | |
| RU2343623C1 (en) | Bridge voltage inverter with transformer protection against unilateral saturation | |
| JP4925595B2 (en) | AC impedance measuring apparatus and method | |
| US20110057641A1 (en) | Method and apparatus for current measurement in phase lines | |
| RU2577551C1 (en) | Device for testing electric meters | |
| RU2577190C1 (en) | Method of controlling phase-shift device | |
| JP6099896B2 (en) | Exciting inrush current suppressing device and its suppressing method | |
| RU2013138012A (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING VARIABLE VOLTAGE | |
| JPH09211089A (en) | Circuit breaker and testing device thereof | |
| JP5444162B2 (en) | Excitation current suppression device | |
| RU78381U1 (en) | BRIDGE VOLTAGE INVERTER WITH PROTECTION OF THE OUTPUT TRANSFORMER FROM ONE-SIDED SATURATION | |
| RU2377712C1 (en) | Bridge inverter with prevention of one-sided saturation of output transformer | |
| JP2013235694A (en) | Excitation rush current suppression device | |
| RU75805U1 (en) | BRIDGE VOLTAGE INVERTER WITH PREVENTION OF ONE-SIDED SATURATION OF OUTPUT TRANSFORMER | |
| JP2002235170A5 (en) | ||
| RU2273087C1 (en) | Method for protecting voltage inverter transformer against single-ended saturation | |
| RU87586U1 (en) | INVERTER WITH BRIDGE SWITCH WITH TRANSFORMER PROTECTION AGAINST SINGLE-SIDED SATURATION | |
| RU154310U1 (en) | STEP-BY-STEP SWITCH MANAGEMENT SYSTEM OF A PHASE-TURNING DEVICE SHUNT TRANSFORMER | |
| US9490627B2 (en) | Magnetizing inrush current suppressing device | |
| RU92260U1 (en) | BRIDGE INVERTER WITH TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION | |
| RU2280313C1 (en) | Method for protecting voltage-inverter transformer from single-ended saturation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111212 |