RU59907U1 - CONTROLLED DEVICE FOR CONVERTING DC VOLTAGE TO VARIABLE - Google Patents
CONTROLLED DEVICE FOR CONVERTING DC VOLTAGE TO VARIABLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU59907U1 RU59907U1 RU2006129516/22U RU2006129516U RU59907U1 RU 59907 U1 RU59907 U1 RU 59907U1 RU 2006129516/22 U RU2006129516/22 U RU 2006129516/22U RU 2006129516 U RU2006129516 U RU 2006129516U RU 59907 U1 RU59907 U1 RU 59907U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- output
- outputs
- transistors
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использована в качестве преобразователя постоянного напряжения в переменное.The utility model relates to the field of power converting equipment and can be used as a DC to AC converter.
Задача, положенная в основу полезной модели состоит в создании устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное с возможностью управления режимами его работы, путем использования внешних управляющих сигналов. При этом достигается технический результат, заключающийся в снижении массогабаритных показателей за счет упрощения схемы системы управления, расширяются функциональные возможности устройства, а также повышается надежность его работы за счет повышения степени защиты устройства и подключаемой нагрузки от импульсных перенапряжений, возникающих в питающей сети постоянного напряжения и на выходе устройства при работе на активно-индуктивную нагрузку.The task underlying the utility model is to create a device for converting direct voltage to alternating voltage with the ability to control its operation modes by using external control signals. At the same time, a technical result is achieved, consisting in reducing overall dimensions by simplifying the control system circuit, expanding the functionality of the device, and also increasing the reliability of its operation by increasing the degree of protection of the device and the connected load from surge surges that occur in the DC mains and the output of the device when working on an active inductive load.
Устройство для преобразования постоянного напряжения в переменное, содержащее однофазный мостовой инвертор напряжения, выполненный на четырех транзисторах со встречными диодами, блок управления, состоящий из первого формирователя импульсов тока управления и блока гальванической развязки, отличающееся тем, что дополнительно содержит два блока защиты от импульсных перенапряжений, блок защиты от смены полярности, блок питания, пятый транзистор, а блок управления выполнен на основе микропроцессора и дополнительно включает второй формирователь импульсов тока управления, причем первый блок защиты от импульсных перенапряжений, подключен параллельно входным клеммам питания устройства, после которого последовательно включен блок защиты от смены полярности, его выход соединен с входом блока питания, входом однофазного мостового инвертора напряжения и клеммой «плюс» управляющего выхода устройства, второй блок защиты от импульсных перенапряжений, включен параллельно выходу однофазного мостового инвертора напряжения и соединен с двумя выходными клеммами устройства, а пятый транзистор, коллектором подключен к клемме «минус» управляющего выхода устройства, а эмиттером подключен к «минусовой» входной клемме питания устройства, транзисторы однофазного инвертора напряжения разного типа проводимости, причем верхние транзисторы выполнены р-канальными, а нижние транзисторы выполнены n-канальными, выходы первого формирователя импульсов тока управления соединены с выходами затворов верхних р-канальных транзисторов однофазного инвертора напряжения, а выходы второго формирователя импульсов тока управления соединены с выходами затворов нижних n-канальных транзисторов однофазного инвертора напряжения и выходом затвора пятого транзистора, входы формирователей импульсов тока управления подключены к управляющим выходам микропроцессора, а управляющие входы микропроцессора соединены с выходами блока гальванической развязки, первый и второй входы блока гальванической развязки соединены с входными клеммами для внешних управляющих сигналов; первый выход блока питания подключен к входам питания блока гальванической развязки и микропроцессора, а второй выход блока питания соединен с входом питания второго формирователя импульсов тока управления.A device for converting DC voltage to AC, containing a single-phase bridge voltage inverter made on four transistors with counter diodes, a control unit consisting of a first control current pulse generator and a galvanic isolation unit, characterized in that it further comprises two surge protection units, a polarity reversal protection unit, a power supply unit, a fifth transistor, and a control unit based on a microprocessor and further includes a second form a control current pulse generator, the first surge protection block connected in parallel to the input power terminals of the device, after which the polarity reversal protection block is connected in series, its output is connected to the input of the power supply, the input of a single-phase bridge voltage inverter and the plus terminal of the control output devices, the second surge protection unit, is connected in parallel with the output of a single-phase bridge voltage inverter and is connected to two output terminals of the device, and The third transistor is connected to the minus terminal of the device’s control output by a collector, and the device’s negative input power terminal is connected to the minus terminal, transistors of a single-phase voltage inverter of different conductivity types, the upper transistors being p-channel and the lower transistors n-channel, the outputs of the first control current pulse generator are connected to the gate outputs of the upper p-channel transistors of the single-phase voltage inverter, and the outputs of the second control current pulse generator connected to the gate outputs of the lower n-channel transistors of a single-phase voltage inverter and the gate output of the fifth transistor, the inputs of the control current pulse generators are connected to the control outputs of the microprocessor, and the control inputs of the microprocessor are connected to the outputs of the galvanic isolation unit, the first and second inputs of the galvanic isolation unit are connected terminals for external control signals; the first output of the power supply is connected to the power inputs of the galvanic isolation unit and the microprocessor, and the second output of the power supply is connected to the power input of the second control current pulse shaper.
Description
Полезная модель относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использована в качестве преобразователя постоянного напряжения в переменное.The utility model relates to the field of power converting equipment and can be used as a DC to AC converter.
Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное [Патент РФ №2168840], содержащий четыре транзистора, соединенные в схему мостового коммутатора таким образом, что первый и второй транзисторы разного типа проводимости одной перекрестно расположенной пары включены по схеме с общим эмиттером, а третий и четвертый транзисторы другой перекрестно расположенной пары включены по схеме с общей базой, трансформатор с первичной обмоткой и обмотками обратной связи, включенными между базами и эмиттерами соответствующих транзисторов через токоограничивающие резисторы, и стабилитрон, содержит пятый транзистор, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, эмиттер через стабилитрон соединен с базой второго транзистора, шестой транзистор, коллектор которого соединен с базой пятого транзистора и выходом интегрирующей RC цепи, дополнительно включенной между потенциальной и нулевой шинами, эмиттер - с нулевой шиной, а база через дополнительно введенный резистор - с соответствующей обмоткой обратной связи, при этом первичная обмотка трансформатора подключена к выходным выводам через дополнительный токоограничивающий резистор.A known DC-to-AC converter [RF Patent No. 2168840], comprising four transistors connected to a bridge switch circuit in such a way that the first and second transistors of different conductivity types of one cross-linked pair are connected according to a common emitter circuit, and the third and fourth transistors are different cross-pair placed on a common base circuit, a transformer with a primary winding and feedback windings connected between the bases and emitters of the respective transistors current limiting resistors, and a zener diode, contains a fifth transistor, the collector of which is connected to the base of the first transistor, the emitter is connected through a zener diode to the base of the second transistor, a sixth transistor, the collector of which is connected to the base of the fifth transistor and an output of an integrating RC circuit, additionally connected between the potential and zero with tires, the emitter with a zero bus, and the base through an additionally inserted resistor with the corresponding feedback winding, while the primary winding of the transformer is connected to odnym terminals via a further current limiting resistor.
Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:
- критичность к параметрам элементов схемы, снижающее стабильность его работы и ограничивающая диапазон рабочих температур;- criticality to the parameters of the circuit elements, reducing the stability of its operation and limiting the range of operating temperatures;
- наличие трансформатора, обуславливающее значительные массогабаритные показатели и низкую надежность.- the presence of a transformer, which leads to significant overall dimensions and low reliability.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели (прототипом), является транзисторный преобразователь постоянного напряжения в переменное высокой частоты с электронным устройством защиты [Патент РФ №2249295], содержащий автономный инвертор напряжения на транзисторах со встречными диодами, (однофазный мостовой инвертор) LC-фильтр переменной составляющей напряжения, включенный на входе автономного инвертора напряжения, и блок управления, включающий тактовый генератор, пересчетное устройство, формирователь импульсов тока управления и блок гальванической развязки, выходы которого связаны с выходами затворов транзисторов, снабжен короткозамыкателем, включающим тиристор и встречный диод, подключенным на входе указанного автономного инвертора, ячейкой запрета с памятью, датчиком аварийного тока, вход короткого индуктивно связан с дополнительным реактором, включенным последовательно в цепь конденсатора LC-фильтра, а выход соединен со входом ячейки запрета и управляющим переходом тиристора короткозамыкателя, при этом сигнал логической единицы на выходе ячейки запрета отключает тактовый генератор, прекращает формирование импульсов напряжения на затворах транзисторов и обеспечивает аварийное отключение преобразователя от нагрузки.The closest in technical essence to the proposed utility model (prototype) is a transistor DC-AC to high-frequency variable transformer with an electronic protection device [RF Patent No. 229295], containing an autonomous voltage inverter for transistors with counter diodes, (single-phase bridge inverter) LC- a filter of a variable component of the voltage, included at the input of an autonomous voltage inverter, and a control unit including a clock generator, recounting device, pulse generator in the control current and the galvanic isolation unit, the outputs of which are connected to the gate outputs of the transistors, is equipped with a short circuit switch including a thyristor and a counter diode connected at the input of the indicated autonomous inverter, a inhibit cell with a memory, an emergency current sensor, the short input is inductively connected to an additional reactor switched on in series to the LC filter’s capacitor circuit, and the output is connected to the input of the inhibit cell and the control transition of the short-circuit thyristor, while the signal of the logical unit to the output One of the prohibition cells turns off the clock generator, stops the formation of voltage pulses at the gates of transistors and provides an emergency disconnection of the converter from the load.
Недостатком прототипа является использование в однофазном мостовом инверторе транзисторных ключей с одинаковой проводимостью, что приводит к усложнению схемы системы управления.The disadvantage of the prototype is the use in a single-phase bridge inverter transistor switches with the same conductivity, which leads to a complication of the control system.
Задача, положенная в основу полезной модели состоит в создании устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное с возможностью управления режимами его работы, путем использования внешних управляющих сигналов. При этом достигается технический результат, заключающийся в снижении массогабаритных показателей за счет упрощения схемы системы управления, расширяются функциональные возможности устройства, а также повышается надежность его работы за счет повышения степени защиты устройства и подключаемой нагрузки от импульсных перенапряжений, возникающих в питающей сети постоянного напряжения и на выходе устройства при работе на активно-индуктивную нагрузку.The task underlying the utility model is to create a device for converting direct voltage to alternating voltage with the ability to control its operation modes by using external control signals. At the same time, a technical result is achieved, consisting in reducing overall dimensions by simplifying the control system circuit, expanding the functionality of the device, and also increasing the reliability of its operation by increasing the degree of protection of the device and the connected load from surge surges that occur in the DC mains and the output of the device when working on an active inductive load.
Технический результат достигается за счет использования управляемого устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное, содержащего однофазный мостовой инвертор напряжения, выполненный на четырех транзисторах со встречными диодами, блок управления. Устройство также содержит два блока защиты от импульсных перенапряжений. Первый подключен параллельно входным клеммам питания устройства, после него последовательно включен блок защиты от смены полярности. Выход блока защиты от смены полярности соединен с входом блока питания, входом однофазного мостового инвертора напряжения и клеммой «плюс» управляющего выхода устройства. Второй блок защиты от импульсных перенапряжений включен параллельно первой и второй выходным клеммам устройства, которые соединены с выходом однофазного мостового инвертора напряжения. Имеется также пятый транзистор, коллектор которого подключен к клемме «минус» управляющего выхода устройства, а эмиттер соединен с «минусовой» входной клеммой питания устройства. Транзисторы однофазного инвертора напряжения разной проводимости, причем верхние транзисторы выполнены р-канальными, а нижние транзисторы выполнены n-канальными. Блок управления, выполнен на основе микропроцессора и включает блок гальванической развязки, первый формирователь импульсов тока управления двух верхних р-канальных транзисторов инвертора и второй формирователь импульсов тока управления двух нижних n-канальных транзисторов инвертора и пятого транзистора. Выходы первого и второго формирователей импульсов тока управления соединены с выходами затворов соответствующих транзисторов. Входы первого и второго формирователей импульсов тока управления подключены к управляющим выходам микропроцессора, а управляющие входы микропроцессора соединены с выходами блока гальванической развязки, первый и второй входы которого соединены с входными клеммами для внешних управляющих сигналов устройства. Первый выход блока питания подключен к входам питания блока гальванической развязки и микропроцессора, а второй выход блока питания соединен с входом питания второго формирователя импульсов тока управления двух нижних n-канальных транзисторов и пятого транзистора.The technical result is achieved through the use of a controlled device for converting DC voltage to AC, containing a single-phase bridge voltage inverter made on four transistors with oncoming diodes, a control unit. The device also contains two surge protection units. The first is connected in parallel with the input power terminals of the device, after which the polarity protection block is connected in series. The output of the polarity reversal protection unit is connected to the input of the power supply, the input of a single-phase bridge voltage inverter and the plus terminal of the control output of the device. The second surge protection unit is connected in parallel with the first and second output terminals of the device, which are connected to the output of a single-phase bridge voltage inverter. There is also a fifth transistor, the collector of which is connected to the minus terminal of the control output of the device, and the emitter is connected to the minus input terminal of the device power supply. Transistors of a single-phase voltage inverter of different conductivity, with the upper transistors made p-channel, and the lower transistors made n-channel. The control unit is made on the basis of a microprocessor and includes a galvanic isolation unit, a first driver of the control current pulses of the two upper p-channel transistors of the inverter and a second driver of the control current pulses of the two lower n-channel transistors of the inverter and the fifth transistor. The outputs of the first and second pulse shapers of the control current are connected to the gate outputs of the respective transistors. The inputs of the first and second pulse generators of the control current are connected to the control outputs of the microprocessor, and the control inputs of the microprocessor are connected to the outputs of the galvanic isolation unit, the first and second inputs of which are connected to the input terminals for external control signals of the device. The first output of the power supply is connected to the power inputs of the galvanic isolation unit and the microprocessor, and the second output of the power supply is connected to the power input of the second driver of current pulses of the control of the two lower n-channel transistors and the fifth transistor.
На фиг.1 приведена функциональная схема управляемого устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное, на фиг.2 - диаграммы напряжений на его элементах, иллюстрирующие работу схемы, где однофазный мостовой инвертор напряжения 1, выполнен на четырех транзисторах с разным типом проводимости: верхних р-канальных 2,3 и нижних n-канальных 4, 5 со встречными диодами 6, 7, 8, 9. Устройство также содержит первый блок защиты от импульсных перенапряжений 10, подключенный параллельно входным клеммам питания устройства (+UBX, -UBX). После блока защиты от импульсных перенапряжений 10 последовательно включен блок защиты от смены полярности 11, выход которого соединен с входом блока питания 12, входом однофазного мостового инвертора напряжения 1 и клеммой «плюс» управляющего выхода устройства (+UHL). Выход однофазного мостового инвертора напряжения 1 соединен с первой и второй выходными клеммами устройства (~UВЫХ1, Figure 1 shows a functional diagram of a controlled device for converting DC voltage to AC, figure 2 - voltage diagrams on its elements, illustrating the operation of the circuit, where a single-phase bridge voltage inverter 1, is made on four transistors with different types of conductivity: upper p- channel 2,3 and lower n-channel 4, 5 with counter diodes 6, 7, 8, 9. The device also contains a first surge protection device 10, connected in parallel with the input power terminals of the device (+ U BX , -U BX ). After the surge protection block 10, the polarity reversal protection block 11 is connected in series, the output of which is connected to the input of the power supply 12, the input of the single-phase bridge voltage inverter 1 and the plus terminal of the device control output (+ U HL ). The output of a single-phase bridge voltage inverter 1 is connected to the first and second output terminals of the device (~ U OUT1 ,
~UВЫХ2), параллельно которым подключен второй блок защиты от импульсных перенапряжений 13. Блок управления 14, выполненный на основе микропроцессора 15, включает также блок гальванической развязки 16, первый формирователь импульсов тока управления 17 двух верхних р-канальных транзисторов 2, 3 инвертора 1 и второй формирователь импульсов тока управления 18 двух нижних n-канальных транзисторов 4, 5 инвертора 1. Кроме того, имеется пятый транзистор 19, коллектор которого соединен с клеммой «минус» управляющего выхода устройства (-UHL), эмиттер подключен к «минусовой» входной клемме питания устройства (-UBX), а затвор соединен с выходом второго формирователя импульсов тока управления 18. Выходы затворов транзисторов 2, 3 подключены к выходам первого формирователя импульсов тока управления 17, а выходы затворов транзисторов 4, 5 соединены с выходами второго формирователя импульсов тока управления 18. Входы формирователей импульсов тока управления 17, 18 подключены к управляющим выходам микропроцессора 15, а управляющие входы микропроцессора 15 соединены с выходами блока гальванической развязки 16. Причем первый и второй входы блока гальванической развязки 16 соединены с входными клеммами а, b, с, d устройства для внешних управляющих сигналов UУ1, UУ2. Кроме того, первый выход блока питания 12 подключен к входам питания блока гальванической развязки 16 и микропроцессора 15, а второй выход блока питания 12 соединен с входом питания формирователя импульсов тока управления 18.~ U OUT2 ), in parallel with which the second surge protection unit 13 is connected. The control unit 14, based on the microprocessor 15, also includes a galvanic isolation unit 16, the first driver of the control current pulses 17 of the two upper p-channel transistors 2, 3 of inverter 1 and a second control current generator 18 pulses the lower two n-channel transistors 4, 5 of the inverter 1. Furthermore, there is a fifth transistor 19, whose collector is connected to terminal "minus" output control device (-U HL), the emitter subkey to the "minus" input terminal of the power device (-U BX), and the gate connected to the output of the second pulse current control driver 18. The outputs of gates of transistors 2, 3 are connected to the outputs of the first current control pulse shaper 17, and the outputs of gates of transistors 4, 5 are connected with the outputs of the second control current pulse shaper 18. The inputs of the control current pulse shapers 17, 18 are connected to the control outputs of the microprocessor 15, and the control inputs of the microprocessor 15 are connected to the outputs of the galvanic isolation unit 1 6. Moreover, the first and second inputs of the galvanic isolation unit 16 are connected to the input terminals a, b, c, d of the device for external control signals U U1 , U U2 . In addition, the first output of the power supply 12 is connected to the power inputs of the galvanic isolation unit 16 and the microprocessor 15, and the second output of the power supply 12 is connected to the power input of the control current pulse generator 18.
Рассмотрим работу управляемого устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное в повторно-кратковременном (t1-t5) и непрерывном (t5-t11) режимах.Consider the operation of a controlled device for converting direct voltage to alternating in intermittent (t 1 -t 5 ) and continuous (t 5 -t 11 ) modes.
Внешняя нагрузка подключается к выходным клеммам устройства (~UВЫХ1, ~UВЫХ2), а клеммы управляющего выхода устройства (-UHL, +UHL) подсоединяются к выводам питания или выводам управления внешних устройств (на фиг. не показаны). Постоянное напряжение, в соответствии с указанной полярностью, подается на входные клеммы питания устройства (+UBX, -UBX) и, далее, через блок защиты от смены полярности 11 поступает на вход блока питания 12, вход однофазного мостового инвертора напряжения 1 и клемму «плюс» управляющего выхода устройства (+UHL). При этом, на выходе блока питания 12 формируются питающие напряжения для блока управления 14.An external load is connected to the output terminals of the device (~ U OUT1 , ~ U OUT2 ), and the terminals of the control output of the device (-U HL , + U HL ) are connected to the power or control terminals of external devices (not shown in Fig.). A constant voltage, in accordance with the indicated polarity, is supplied to the input power supply terminals of the device (+ U BX , -U BX ) and, then, through the protection block against reversal of polarity 11, it is fed to the input of the power supply 12, the input of the single-phase bridge voltage inverter 1 and the terminal "Plus" of the control output of the device (+ U HL ). At the same time, at the output of the power supply unit 12, supply voltages are generated for the control unit 14.
Режим работы устройства определяется уровнями внешних управляющих сигналов UУ1, UУ2, которые посредством клемм а, b, с, d, поступают на входы блока гальванической развязки 16, при этом на его выходах формируются управляющие сигналы для микропроцессора 15. В зависимости от уровней этих управляющих сигналов, в соответствии с заданной в микропроцессоре 15 программой, реализуется следующий алгоритм его работы:The operating mode of the device is determined by the levels of external control signals U У1 , U У2 , which, through the terminals a, b, c, d, are supplied to the inputs of the galvanic isolation unit 16, while control signals for the microprocessor 15 are formed at its outputs. Depending on the levels of these control signals, in accordance with the program specified in the microprocessor 15, the following algorithm of its operation is implemented:
- при низком уровне внешних управляющих сигналов UУ1, UУ2, микропроцессор 15 находится в ждущем режиме и управляющие импульсы на его управляющих выходах отсутствуют;- at a low level of external control signals U U1 , U U2 , the microprocessor 15 is in standby mode and there are no control pulses at its control outputs;
- при высоком уровне внешнего управляющего сигнала UУ1 и низком уровне сигнала UУ2 на управляющих выходах микропроцессора 15 формируются управляющие импульсы, обеспечивающие повторно-кратковременный режим работы инвертора 1 и пятого транзистора 19;- at a high level of the external control signal U U1 and a low level of the signal U U2 , control pulses are formed at the control outputs of the microprocessor 15, providing intermittent operation of the inverter 1 and the fifth transistor 19;
- при высоком уровне внешних управляющих сигналов UУ1, UУ2 или высоком уровне внешнего управляющего сигнала UУ2 и низком уровне сигнала UУ1, на управляющих выходах микропроцессора 15 формируются управляющие импульсы, обеспечивающие непрерывный режим работы инвертора 1 и повторно-кратковременный режим работы пятого транзистора 19.- at a high level of external control signals U У1 , U У2 or a high level of external control signal U У2 and a low level of signal U У1 , control pulses are formed at the control outputs of microprocessor 15, which ensure continuous operation of inverter 1 and intermittent operation of the fifth transistor 19.
При низком уровне внешних управляющих сигналов UУ1, UУ2, микропроцессор 15 находится в ждущем режиме, коммутация транзисторов инвертора 2-5 со встречными With a low level of external control signals U U1 , U U2 , the microprocessor 15 is in standby mode, the switching transistors of the inverter 2-5 with oncoming
диодами 6, 7, 8, 9 и пятого транзистора 19 не выполняется и напряжение UВЫХ на выходных клеммах устройства (~UВЫХ1, ~UВЫХ2) отсутствует.diodes 6, 7, 8, 9 and the fifth transistor 19 are not satisfied and the voltage U OUT at the output terminals of the device (~ U OUT1 , ~ U OUT2 ) is absent.
При подаче внешнего управляющего сигнала UУ1 с высоким уровнем в момент времени t1, на входные клеммы а, b, связанные с первым входом блока гальванической развязки 16, устройство начинает работать в повторно-кратковременном режиме. При этом на выходе блока гальванической развязки 16 формируется сигнал, который поступает на управляющий вход микропроцессора 15. Под действием этого сигнала в интервале времени t1-t2 на управляющих выходах микропроцессора с заданной частотой начинают формироваться управляющие импульсы, которые после усиления их первым и вторым формирователем импульсов тока управления 17, 18, поступают на затворы транзисторов 2, 5 и 3, 4 инвертора 1 в виде напряжений UK1, UK4 и UK3, UK2. Под действием этих напряжений происходит периодическое попеременное включение и отключение пар транзисторов 2, 5 и 3,4 инвертора 1, в результате чего на выходных клеммах устройства (~UВЫХ1, ~UВЫХ2) формируется переменное напряжение UВЫХ.When applying an external control signal U U1 with a high level at time t 1 to the input terminals a, b associated with the first input of the galvanic isolation unit 16, the device starts to work in intermittent mode. In this case, a signal is generated at the output of the galvanic isolation unit 16, which is fed to the control input of the microprocessor 15. Under the action of this signal, in the time interval t 1 -t 2, control pulses begin to form at the control outputs of the microprocessor with a given frequency, which, after amplification by the first and second with a current driver, 17, 18, are supplied to the gates of transistors 2, 5 and 3, 4 of inverter 1 in the form of voltages U K1 , U K4 and U K3 , U K2 . Under the influence of these voltages is periodically alternating switching on and off of pairs of transistors 2, 5 of the inverter 1 and 3.4, whereby at the output terminals of the device (~ U OUT1, ~ U OUT2) is formed by an alternating voltage U OUT.
В интервале времени t2-t3 микропроцессор 15 прекращает формирование управляющих импульсов для коммутации транзисторов 2-5 инвертора 1 и формирует управляющий импульс, который после усиления его вторым формирователем импульсов тока управления 18, поступает на затвор пятого транзистора 19 в виде напряжения UK5 и обеспечивает его включение. Таким образом, выполняется подача напряжения на выводы питания или выводы управления внешних устройств, подключаемых к клеммам управляющего выхода устройства (-UHL, +UHL). В интервале времени t3-t4 процесс коммутации транзисторов 2-5 инвертора 1, в соответствии с заданной в микропроцессоре 15 программой, снова возобновляется, а на участке времени t4-t5, выполняется очередное включение пятого транзистора 19. Таким образом, реализуется повторно-кратковременный режим работы инвертора 1 и пятого транзистора 19.In the time interval t 2 -t 3, the microprocessor 15 stops the formation of control pulses for switching transistors 2-5 of the inverter 1 and generates a control pulse, which, after amplification by the second pulse shaper of the control current 18, enters the gate of the fifth transistor 19 in the form of voltage UK 5 and provides its inclusion. Thus, voltage is applied to the power terminals or control terminals of external devices connected to the terminals of the device control output (-U HL , + U HL ). In the time interval t 3 -t 4, the switching process of transistors 2-5 of the inverter 1, in accordance with the program specified in the microprocessor 15, resumes again, and at the time t 4 -t 5 , the next switching on of the fifth transistor 19 is performed. Thus, intermittent operation of the inverter 1 and the fifth transistor 19.
При подаче внешнего управляющего сигнала UУ2 с высоким уровнем в момент времени t5, на входные клеммы с, d, связанные со вторым входом блока гальванической развязки 16, устройство начинает работать в непрерывном режиме. Причем, так как внешний управляющий сигнал UУ2 имеет наивысший приоритет, то непрерывный режим работы устройства обеспечивается также и при высоком уровне внешнего управляющего сигнала UУ1 (t5-t6). При подаче внешнего управляющего сигнала UУ2 на входные клеммы с, d, на выходе блока гальванической развязки 16 формируется сигнал, под действием которого микропроцессор 15 начинает непрерывное формирование управляющих импульсов для коммутации транзисторов 2, 5 и 3, 4 инвертора 1 во всем временном интервале действия внешнего управляющего сигнала UУ2 (t5-t11). При этом формирование микропроцессором 15 управляющих импульсов для коммутации пятого транзистора 19 продолжает выполняться по заданной в нем программе с интервалами времени t7-t8 и t9-t10.When applying an external control signal U U2 with a high level at time t 5 to the input terminals c, d connected to the second input of the galvanic isolation unit 16, the device starts to work in continuous mode. Moreover, since the external control signal U U2 has the highest priority, the continuous operation of the device is also ensured at a high level of the external control signal U U1 (t 5 -t 6 ). When an external control signal U U2 is supplied to the input terminals c, d, a signal is generated at the output of the galvanic isolation unit 16, under the influence of which the microprocessor 15 starts the continuous formation of control pulses for switching transistors 2, 5 and 3, 4 of inverter 1 in the entire time interval external control signal U U2 (t 5 -t 11 ). In this case, the formation by the microprocessor 15 of control pulses for switching the fifth transistor 19 continues to be performed according to the program specified in it with time intervals t 7 -t 8 and t 9 -t 10 .
При уменьшении уровня внешнего управляющего сигнала UУ2 до нуля в момент времени t11, микропроцессор 15 прекращает формирование управляющих импульсов для коммутации транзисторов 2-5 инвертора 1 и пятого транзистора 19. В результате на выходных клеммах (~UВЫХ1, ~UВЫХ2) и клеммах управляющего выхода устройства (-UHL, +UHL) обеспечивается нулевой уровень напряжения.When the external control signal U U2 decreases to zero at time t 11 , the microprocessor 15 stops the formation of control pulses for switching transistors 2-5 of inverter 1 and fifth transistor 19. As a result, the output terminals (~ U OUT1 , ~ U OUT2 ) and the device control output terminals (-U HL , + U HL ) provide a zero voltage level.
С целью защиты управляемого устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное от импульсных перенапряжений, возникающих в питающей сети постоянного тока используется первый блок защиты от импульсных перенапряжений 10, а для защиты однофазного инвертора напряжения и подключаемой нагрузки от импульсных перенапряжений, возникающих при работе на активно-индуктивную нагрузку, используется второй блок защиты от импульсных перенапряжений 13. Оба блока защиты от импульсных перенапряжений полупроводникового типа. Принцип их действия основан на уменьшении внутреннего сопротивления под действием приложенного напряжения, поэтому в качестве них может быть использован варистор.In order to protect the controlled device for converting direct voltage to alternating voltage from surge surges that occur in the DC supply network, the first surge protection unit 10 is used, and to protect a single-phase voltage inverter and connected load from surge surges that occur when operating on an active-inductive load, the second surge protection unit 13 is used. Both semiconductor-type surge protection units. The principle of their action is based on a decrease in internal resistance under the action of the applied voltage, therefore, a varistor can be used as them.
Таким образом, введение управляющих входов для управления режимами работы устройства и использование микропроцессора, позволяет существенно расширить функциональные возможности устройств преобразования постоянного напряжения в переменное. Использование в качестве верхних и нижних транзисторов инвертора, транзисторов с разным типом проводимости, позволяет значительно упростить схему системы управления и тем самым существенно понизить массогабаритные показатели. Применение блоков защиты от импульсных перенапряжений позволяет повысить степень защиты устройства и подключаемой нагрузки от импульсных перенапряжений, возникающих в питающей сети постоянного напряжения и на его выходе при работе на активно-индуктивную нагрузку, что в свою очередь, повышает надежность работы устройства.Thus, the introduction of control inputs to control the operating modes of the device and the use of a microprocessor can significantly expand the functionality of devices for converting DC to AC voltage. The use of an inverter, transistors with different types of conductivity as the upper and lower transistors, can significantly simplify the control system circuit and thereby significantly reduce the overall dimensions. The use of surge protection units allows you to increase the degree of protection of the device and the connected load from surge surges that occur in the DC mains and at its output when operating on an active inductive load, which in turn increases the reliability of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129516/22U RU59907U1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | CONTROLLED DEVICE FOR CONVERTING DC VOLTAGE TO VARIABLE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129516/22U RU59907U1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | CONTROLLED DEVICE FOR CONVERTING DC VOLTAGE TO VARIABLE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU59907U1 true RU59907U1 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=37760638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129516/22U RU59907U1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | CONTROLLED DEVICE FOR CONVERTING DC VOLTAGE TO VARIABLE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU59907U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485678C2 (en) * | 2008-02-19 | 2013-06-20 | Альстом Транспорт Са | Device and circuit for control of power electronic component, respective control method and trigger |
-
2006
- 2006-08-14 RU RU2006129516/22U patent/RU59907U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485678C2 (en) * | 2008-02-19 | 2013-06-20 | Альстом Транспорт Са | Device and circuit for control of power electronic component, respective control method and trigger |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2867983B1 (en) | Multi-level inverter apparatus and methods using variable overcurrent response | |
| CN107210684B (en) | Five level topology units and five-electrical level inverter | |
| Mohamad et al. | A new cascaded multilevel inverter topology with minimum number of conducting switches | |
| US10778032B2 (en) | Systems and methods for improving efficiency of a neutral-point-clamped inverter | |
| CN103887984A (en) | Isolating converter and switching power supply comprising same | |
| CN102882377A (en) | Synchronous rectifying control method and circuit | |
| AU2013407118B2 (en) | Five level inverter | |
| CN201663429U (en) | Off-grid type sine-wave wind power generation controller | |
| CN104205597A (en) | Power conversion device | |
| US20170302196A1 (en) | Inverter and control method thereof | |
| JPWO2014147801A1 (en) | Power supply | |
| US20220173652A1 (en) | Power conversion system and virtual dc voltage generator circuit | |
| CN106961094A (en) | The system that input undervoltage and overvoltage protection are provided for supply convertor | |
| JP5533313B2 (en) | Level shift circuit and switching power supply device | |
| CN102497202A (en) | Digital phase-shift circuit and improved AC (Alternating Current) power source thereof | |
| RU59907U1 (en) | CONTROLLED DEVICE FOR CONVERTING DC VOLTAGE TO VARIABLE | |
| CN202750021U (en) | Converter for converting alternating current into direct current | |
| CN202524352U (en) | All-digital alternating-current permanent-magnet synchronous servo motor driver | |
| CN102214988A (en) | System for providing low-voltage protection for switch power supply converter | |
| CN204425216U (en) | Driver and comprise its three-phase brushless dc motor | |
| CN205453078U (en) | Current foldback circuit and constant voltage power supply | |
| Ramli et al. | A bidirectional high-frequency link inverter using center-tapped transformer | |
| US9343995B2 (en) | Power conversion device | |
| JP2018133854A (en) | Voltage non-drop type power supply circuit and application circuit thereof | |
| Aboadla et al. | Design and simulation of gate driver circuit for unipolar inverter based on 555-Timer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110815 |