RU63135U1

RU63135U1 - QUASI-RESONANCE COMMUTATION CURRENT INVERTER

Info

Publication number: RU63135U1
Application number: RU2006140101/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Электроника силовая"
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей. Полезная модель повышает надежность работы инвертора тока с квазирезонансной коммутацией. Инвертор тока содержит подключенный к входным выводам инвертора через дроссели фильтра 1, 2 однофазный мост на управляемых вентилях 3-6 с встречно-параллельными диодами 7-10, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора тока через последовательно соединенные коммутирующий конденсатор 11 и коммутирующий дроссель 12, последовательно с каждым управляемым вентилем включен дроссель насыщения 13-16. Нагрузка 17 подключена к выходным выводам инвертора тока. 1 илл.The utility model relates to a conversion technique and can be used in power supplies for induction heaters. The utility model increases the reliability of the current inverter with quasi-resonant switching. The current inverter contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the inverter via filter inductors 1, 2 on controlled valves 3-6 with counter-parallel diodes 7-10, the output terminals of the AC single-phase bridge are connected to the output terminals of the current inverter through a series-connected switching capacitor 11 and switching inductor 12, saturation inductor 13-16 is connected in series with each controlled valve. The load 17 is connected to the output terminals of the current inverter. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована при проектировании источников питания для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Полезная модель повышает надежность работы инвертора тока с квазирезонансной коммутацией.The utility model relates to a conversion technique and can be used in the design of power supplies for induction heaters and other electrotechnological loads. The utility model increases the reliability of the current inverter with quasi-resonant switching.

Известен инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссель фильтра однофазный мост на управляемых вентилях, зашунтированный встречным диодом, выходные выводы переменного тока однофазного моста подключены к выходным выводам инвертора тока через последовательно соединенные коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель (А.с. 1690117 СССР, МКИ Н 02 М 1\08. Способ управления инвертором тока со стабилизирующим диодом \ Силкин Е.М. - Заявл. 08.06.89, Опубл. 07.11.91, Б.И. №41).A current inverter with quasi-resonant switching is known, which contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through a filter choke, controlled by a counter diode, and the output terminals of the single-phase bridge AC are connected to the output terminals of the current inverter through a series-connected switching capacitor and switching choke (A. S. 1690117 USSR, MKI N 02 M 1 \ 08. Method for controlling a current inverter with a stabilizing diode \ Silkin EM - Announcement 08.06.89, Publ. 07.11.91, B.I. No. 41).

Недостатком инвертора тока является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при выключении встречного диода, высокими скоростями нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях, высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при выключении встречного диода, отсутствием симметричного ограничения тока источника питания инвертора тока при аварийных замыканиях выходных выводов инвертора тока на корпус нагрузки.The disadvantage of the current inverter is the low reliability. This is due to the high levels of overvoltage on the controlled valves that occur when the oncoming diode is turned off, the high slew rates of the forward voltage on the controlled valves, the high levels of electromagnetic interference that occur when the oncoming diode is turned off, the lack of a symmetrical current limitation of the current inverter power source during emergency closures of the current inverter output terminals on the load case.

Известен инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра однофазный мост на управляемых вентилях, зашунтированный встречным диодом, выходные выводы переменного тока однофазного моста подключены к выходным выводам инвертора тока через коммутирующий дроссель, выходные выводы инвертора тока зашунтированы коммутирующим конденсатором (А.с. 1683150 СССР, МКИ Н 02 М 5\45 Преобразователь частоты Known inverter current with quasi-resonant switching, containing connected to the input terminals of the current inverter through the filter inductors of a single-phase bridge on controlled valves, shunted by a counter diode, the output terminals of the alternating current of a single-phase bridge are connected to the output terminals of the current inverter through a switching reactor, the output terminals of the current inverter are shunted by a switching capacitor (A.S. 1683150 USSR, MKI N 02 M 5 \ 45 Frequency converter

\ Силкин Е.М. - Заявл. 03.03.89, Опубл. 07.10.91, Б.И. №37).\ Silkin E.M. - Declared. 03.03.89, Publ. 10/07/91, B.I. No. 37).

Недостатком инвертора тока является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при выключении встречного диода, высокими скоростями нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях, высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при выключении встречного диода.The disadvantage of the current inverter is the low reliability. This is due to high levels of overvoltage on controlled valves that occur when the oncoming diode is turned off, high rates of direct voltage rise on controlled valves, and high levels of electromagnetic interference that occur when the oncoming diode is turned off.

Известен инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссель фильтра однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора тока через коммутирующий дроссель, выходные выводы инвертора тока зашунтированы коммутирующим конденсатором (А.с. 1742961 СССР, МКИ Н 02 М 5\45. Преобразователь частоты \ Силкин Е.М. - Заявл. 02.08.89, Опубл. 23.06.92, Б.И. №23).Known inverter current with quasi-resonant switching, containing connected to the input terminals of the current inverter through the filter inductor a single-phase bridge on controlled valves with on-parallel diodes, the output terminals of the alternating current single-phase bridge are connected to the output terminals of the current inverter through a switching inductor, the output terminals of the current inverter are shunted by switching capacitor (A.S. 1742961 USSR, MKI N 02 M 5 \ 45. Frequency converter \ Silkin EM - Declared 02.08.89, Publ. 23.06.92, B.I. No. 23).

Недостатком инвертора тока является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, высокими скоростями нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях, высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, отсутствием симметричного ограничения тока источника питания инвертора тока при аварийных замыканиях выходных выводов инвертора тока на корпус нагрузки.The disadvantage of the current inverter is the low reliability. This is due to high levels of overvoltage on controlled valves that occur when off-parallel diodes are turned off, high rates of forward voltage rise on controlled valves, high levels of electromagnetic interference that occur when off-parallel diodes are turned off, and there is no symmetrical limitation of the current inverter power supply during emergency circuits output terminals of the current inverter to the load casing.

Известен инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора тока через последовательно соединенные коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель Known inverter current with quasi-resonant switching, containing connected to the input terminals of the current inverter through the chokes of the filter a single-phase bridge on controlled valves with on-parallel diodes, the output terminals of the alternating current of a single-phase bridge are connected to the output terminals of the current inverter through a series-connected switching capacitor and switching inductor

(Тиристорные преобразователи частоты / А.К.Белкин, Т.П.Костюкова, Л.Э.Рогинская и др. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - С.88)(Thyristor frequency converters / A.K. Belkin, T.P. Kostyukova, L.E. Roginskaya, etc. - M .: Energoatomizdat, 2000. - P.88)

Указанный инвертор тока с квазирезонансной коммутацией является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.The specified current inverter with quasi-resonant switching is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком инвертора тока является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, высокими скоростями нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях и прямого тока управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, а также возможной несимметрией в работе встречно-параллельных диодов, различием в амплитудах величин токов управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, времен проводимости встречно-параллельных диодов и времен, предоставляемых управляемым вентилям для восстановления управляющих свойств (при использовании управляемых вентилей с неполной управляемостью).The disadvantage of the current inverter is the low reliability. This is due to high levels of overvoltage on controlled valves that occur when off-parallel diodes are turned off, high rates of increase in direct voltage on controlled valves and direct current of controlled valves and on-parallel diodes, high levels of electromagnetic interference that occur when off-parallel diodes are turned off, and also possible asymmetry in the operation of counter-parallel diodes, a difference in the amplitudes of the values of the currents of the controlled valves and counter-parallel diodes, vp The conductivity of counter-parallel diodes and times provided to controlled valves for restoration of control properties (when using controlled valves with incomplete controllability).

Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности работы инвертора тока, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of increasing the reliability of the current inverter, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в инверторе тока с квазирезонансной коммутацией, содержащем подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора тока через последовательно соединенные коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, последовательно с каждым управляемым вентилем включен дроссель насыщения.This goal is achieved by the fact that in a current inverter with quasi-resonant switching, containing a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through filter inductors on controlled gates with counter-parallel diodes, the output terminals of the alternating current of a single-phase bridge are connected to the output terminals of the current inverter through series-connected switching a capacitor and a switching choke, a saturation choke is connected in series with each controlled valve.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение надежности работы инвертора тока, что достигается снижением уровней перенапряжений A significant difference characterizing the utility model is an increase in the reliability of the current inverter, which is achieved by lowering the levels of overvoltage

на управляемых вентилях, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, снижением скоростей нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях и прямого тока управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов в интервалах коммутаций, снижением уровней электромагнитных помех, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, обеспечением симметричного ограничения тока источника питания инвертора тока при аварийных замыканиях выходных выводов инвертора тока на корпус нагрузки за счет дросселей фильтра, обеспечение симметрии в работе встречно-параллельных диодов.on controlled gates that occur when off-parallel diodes are turned off, by a decrease in the forward voltage rise rates on controlled gates and forward current of controlled gates and on-parallel diodes in the switching intervals, by reducing electromagnetic interference levels that occur when off-parallel diodes are turned off, providing a symmetrical limitation the current source of the current inverter in case of emergency circuits of the output terminals of the current inverter to the load housing due to filter chokes, ensuring ix symmetry of the antiparallel diodes.

Повышение надежности работы инвертора тока является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме инвертора тока, порядком их включения и новыми связями, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого инвертора тока с квазирезонансной коммутацией являются существенными.Improving the reliability of the current inverter is a technical result due to new elements in the current inverter circuit, the order of their inclusion and new connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the inventive current inverter with quasi-resonant switching are essential.

На рисунке приведена схема инвертора тока.The figure shows a diagram of a current inverter.

Инвертор тока с квазирезонансной коммутацией содержит подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра 1, 2 однофазный мост на управляемых вентилях 3-6 с встречно-параллельными диодами 7-10, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора тока через последовательно соединенные коммутирующий конденсатор 11 и коммутирующий дроссель 12, последовательно с каждым управляемым вентилем включен дроссель насыщения 13-16. Нагрузка 17 подключена к выходным выводам инвертора токаA quasi-resonant switching current inverter contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through filter inductors 1, 2 on controlled valves 3-6 with counter-parallel diodes 7-10, the output terminals of the alternating current of a single-phase bridge are connected to the output terminals of the current inverter through series-connected a switching capacitor 11 and a switching choke 12, a saturation choke 13-16 is connected in series with each controlled valve. The load 17 is connected to the output terminals of the current inverter

Инвертор тока с квазирезонансной коммутацией в установившемся режиме работает следующим образом. Импульсы управления на управляемые вентили 3, 6 и 4, 5 поступают поочередно с частотой, равной частоте выходного сигнала инвертора тока. Значения индуктивностей дросселей фильтра 1, 2 выбраны достаточными для качественной A current inverter with quasi-resonant switching in steady state operates as follows. The control pulses to the controlled valves 3, 6 and 4, 5 arrive alternately with a frequency equal to the frequency of the output signal of the current inverter. The inductances of the filter chokes 1, 2 are selected sufficient for high-quality

фильтрации тока на входе однофазного моста. Ток на входе однофазного моста имеет практически сглаженную форму (квазипостоянный ток). Коммутирующий конденсатор 11 обеспечивает последовательную компенсацию реактивной мощности индукционного нагревателя (нагрузки) 17 и коммутирующего дросселя 12. Коммутирующий дроссель 12 может выполняться в виде самостоятельного элемента или представлять собой индуктивность нагрузки (части нагрузки) и (или) соединительных отводящих шин (кабелей).filtering current at the input of a single-phase bridge. The current at the input of a single-phase bridge has a practically smoothed shape (quasi-constant current). The switching capacitor 11 provides sequential compensation of the reactive power of the induction heater (load) 17 and the switching inductor 12. The switching inductor 12 can be implemented as an independent element or represent the inductance of the load (part of the load) and (or) connecting discharge busbars (cables).

Полный цикл (период) выходного сигнала инвертора тока с квазирезонансной коммутацией состоит из двух временных интервалов (полупериодов), соответствующих различным сочетаниям включенного и выключенного состояния управляемых вентилей 3-6 и встречно-параллельных диодов 7-10. В каждом полупериоде можно выделить три временных интервала (одновременной работы всех управляемых вентилей однофазного моста, двух управляемых вентилей и двух смежных встречно-параллельных диодов, а также двух управляемых вентилей). Основной интервал соответствует интервалу одновременной проводимости двух управляемых вентилей однофазного моста 3, 6 или 4, 5. Два других интервала соответствуют времени (интервалу) коммутации. На интервале одновременной проводимости двух управляемых вентилей и двух смежных встречно-параллельных диодов к выключившимся управляемым вентилям прикладывается небольшое обратное (отрицательное) напряжение, равное падению напряжения на встречно-параллельном диоде, и управляемые вентили могут восстанавливать свои управляющие свойства (при использовании однооперационных вентилей).A full cycle (period) of the output signal of a current inverter with quasi-resonant switching consists of two time intervals (half-periods) corresponding to various combinations of on and off state of controlled gates 3-6 and counter-parallel diodes 7-10. In each half-period, three time intervals can be distinguished (simultaneous operation of all controlled valves of a single-phase bridge, two controlled valves and two adjacent counter-parallel diodes, as well as two controlled valves). The main interval corresponds to the simultaneous conduction interval of two controlled valves of a single-phase bridge 3, 6, or 4, 5. The other two intervals correspond to the switching time (interval). In the interval of simultaneous conductivity of two controlled gates and two adjacent counter-parallel diodes, a small reverse (negative) voltage equal to the voltage drop across the counter-parallel diode is applied to the switched-off controlled valves, and the controlled valves can restore their control properties (when using single-operation valves).

В момент включения (начало полупериода), например, управляемых вентилей 3, 6 ток через индукционный нагреватель 17 протекает от источника постоянного тока инвертора тока по цепи: +-1-5-15-12-17-11-14-4-2--. Коммутирующий конденсатор 11 заряжен с полярностью «+» на правой по схеме обкладке. Коммутирующий конденсатор 11 в момент включения управляемых вентилей 3, 6 начинает разряжаться по At the moment of switching on (the beginning of the half-period), for example, of controlled valves 3, 6, the current through the induction heater 17 flows from the direct current source of the current inverter through the circuit: + -1-5-15-12-17-11-14-4-2- -. The switching capacitor 11 is charged with a polarity of "+" on the right lining according to the scheme. The switching capacitor 11 at the time of switching on the controlled valves 3, 6 begins to discharge

контурам: 11-17-12-15-5-3-13-11 и 11-17-12-16-6-4-14-11. Таким образом, в данном интервале времени одновременно проводят все управляемые вентили 3-6 однофазного моста. Параметры контуров коммутации выбираются такими, чтобы электромагнитные процессы в них имели колебательный характер. То есть, указанные цепи представляют собой последовательные колебательные контуры. Ток управляемых вентилей 4, 5 спадает, а ток управляемых вентилей 3, 6 нарастает по квазиколебательному закону, в том числе и за счет действия дросселей насыщения 13-16. В момент равенства тока управляемых вентилей 3, 6 входному току однофазного моста (току дросселей фильтра 1, 2) ток управляемых вентилей 4, 5 становится равным нулю, и они выключаются. В момент выключения управляемых вентилей 4, 5 заканчивается интервал одновременной проводимости всех управляемых вентилей 3-6 однофазного моста. После выключения управляемых вентилей 4, 5 включаются встречно-параллельные диоды 8, 9. Ток разряда конденсатора 11 продолжает протекать по контурам 11-17-12-15-9-3-13-11 и 11-17-12-16-6-8-14-11. На интервале одновременной проводимости двух управляемых вентилей 3, 6 и двух смежных встречно-параллельных диодов 8, 9 к выключившимся управляемым вентилям 4, 5 прикладывается небольшое обратное (отрицательное) напряжение, равное падению напряжения на встречно-параллельном диоде 8, 9, и управляемые вентили 4, 5 могут восстанавливать свои управляющие свойства (при использовании однооперационных вентилей). Коммутирующий конденсатор 11 перезаряжается до напряжения противоположной полярности («+» на левой по схеме обкладке) Далее ток контуров прекращается и встречно-параллельные диоды 8, 9 выключаются. К управляемым вентилям 4, 5 прикладывается положительное напряжение. За счет работы дросселей насыщения 14, 15 скорость спада тока встречно-параллельных диодов 8, 9 перед их выключением снижена, за счет чего снижается скорость нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях 4, 5 и уровень коммутационных перенапряжений в момент contours: 11-17-12-15-5-3-13-11 and 11-17-12-16-6-4-4-14-11. Thus, in this time interval, all controlled valves 3-6 of a single-phase bridge are simultaneously carried out. The parameters of the switching circuits are chosen so that the electromagnetic processes in them are oscillatory in nature. That is, these circuits are sequential oscillatory circuits. The current of controlled valves 4, 5 decreases, and the current of controlled valves 3, 6 increases according to the quasi-oscillatory law, including due to the action of saturation chokes 13-16. When the current of the controlled valves 3, 6 is equal to the input current of a single-phase bridge (the current of the filter chokes 1, 2), the current of the controlled valves 4, 5 becomes equal to zero, and they turn off. At the moment of switching off the controlled valves 4, 5, the interval of simultaneous conduction of all controlled valves 3-6 of the single-phase bridge ends. After the controlled valves 4, 5 are turned off, counter-parallel diodes 8, 9 are turned on. The discharge current of the capacitor 11 continues to flow along the circuits 11-17-12-15-9-3-13-11 and 11-17-12-16-6- 8-14-11. In the interval of simultaneous conductivity of two controlled gates 3, 6 and two adjacent counter-parallel diodes 8, 9, a small reverse (negative) voltage equal to the voltage drop across the counter-parallel diode 8, 9 and controlled valves are applied to the switched-off controlled valves 4, 5. 4, 5 can restore their control properties (when using single-operation valves). The switching capacitor 11 is recharged to a voltage of the opposite polarity (“+” on the left-side wiring). Next, the loop current stops and the anti-parallel diodes 8, 9 are turned off. A positive voltage is applied to the controlled valves 4, 5. Due to the operation of saturation chokes 14, 15, the current decay rate of counter-parallel diodes 8, 9 before they are turned off is reduced, due to which the forward voltage rise rate on the controlled valves 4, 5 and the level of switching overvoltages at the time are reduced

выключения встречно-параллельных диодов 8, 9. Параметры дросселей насыщения 13-16 являются одинаковыми, что делает симметричными контуры коммутации и выравнивает токи, времена проводимости управляемых вентилей 3-6 и встречно-параллельных диодов 7-10, а также времена приложения отрицательного напряжения к управляемым вентилям 4, 5. С момента выключения встречно-параллельных диодов 8, 9 заканчивается интервал одновременной проводимости двух управляемых вентилей 3, 6 и двух смежных встречно-параллельных диодов 8, 9 и, следовательно, интервал коммутации. Далее в работе остаются только управляемые вентили 3, 6. Коммутационный интервал занимает незначительную часть полупериода. В нагрузке (индукционном нагревателе) 17 при работе вентилей 3, 6 формируется положительная полуволна тока и в нее передается мощность из источника питания инвертора тока по цепи: +-1-3-13-11-17-12-16-6-2--. Полупериод заканчивается включением управляемых вентилей 4, 5.turn off counter-parallel diodes 8, 9. The parameters of saturation chokes 13-16 are the same, which makes the switching circuits symmetrical and evens out currents, conduction times of controlled gates 3-6 and counter-parallel diodes 7-10, and also the times of applying negative voltage to controlled valves 4, 5. From the moment the anti-parallel diodes 8, 9 are turned off, the interval of simultaneous conduction of two controlled valves 3, 6 and two adjacent anti-parallel diodes 8, 9 and, therefore, the commutation interval ends tion. Further, only controlled gates 3, 6 remain in operation. The switching interval occupies an insignificant part of the half-period. In the load (induction heater) 17 during operation of valves 3, 6, a positive half-wave of current is generated and power is transferred to it from the power source of the current inverter through the circuit: + -1-3-13-11-17-12-16-6-2-2- -. The half-life ends with the inclusion of controlled valves 4, 5.

Во втором полупериоде при работе управляемых вентилей 4, 5 и встречно-параллельных диодов 7, 10 электромагнитные процессы в инверторе тока протекают аналогично, но токи через индукционный нагреватель 17 на интервалах их работы имеют противоположное направление.In the second half-cycle, when the controlled valves 4, 5 and counter-parallel diodes 7, 10 work, the electromagnetic processes in the current inverter proceed similarly, but the currents through the induction heater 17 at the intervals of their operation have the opposite direction.

По окончании второго полупериода снова включается управляемые вентили 3, 6. Далее электромагнитные процессы в инверторе (новый период выходного сигнала) полностью повторяются.At the end of the second half-cycle, the controlled valves 3, 6 turn on again. Next, the electromagnetic processes in the inverter (a new period of the output signal) are completely repeated.

Снижение уровня электромагнитных помех при работе инвертора, возникающих при коммутациях управляемых вентилей 3-6 и встречно-параллельных диодов 7-10 обеспечивается работой дросселей насыщения 13-16. Дроссели насыщения 13-16, как отмечено выше, снижают скорость изменения тока при включении и спаде тока управляемых вентилей 3-6 и встречно-параллельных диодов 7-10 за счет изменения индуктивности при изменении величины тока через них.A decrease in the level of electromagnetic interference during operation of the inverter arising from switching controlled gates 3-6 and counter-parallel diodes 7-10 is provided by the operation of saturation chokes 13-16. Saturation chokes 13-16, as noted above, reduce the rate of change of current when turning on and off the current of controlled valves 3-6 and counter-parallel diodes 7-10 due to a change in inductance when changing the magnitude of the current through them.

Дроссели фильтра 1, 2 служат для повышения качества сглаживания входного тока однофазного моста и для ограничения амплитуды тока источника питания инвертора тока в интервалах коммутации и предотвращения возможного аварийного глухого закорачивания и существенного возрастания тока через управляемые вентили 3-6 при замыкании индукционного нагревателя 17 на корпус инвертора тока (замыкание на «землю»).The inductors of the filter 1, 2 are used to improve the quality of smoothing the input current of a single-phase bridge and to limit the amplitude of the current of the power source of the current inverter in the switching intervals and to prevent possible emergency blind shorting and a significant increase in current through controlled valves 3-6 when the induction heater 17 is closed to the inverter housing current (short to ground).

Управляемые вентили 3-6 при реализации инвертора тока с квазирезонансной коммутацией могут быть выполнены как однооперационными симметричными или не имеющими обратной блокирующей способности (тиристоры различных типов, реверсивно-включаемые динисторы, газоразрядные вентили), так и двухоперационными, то есть полностью управляемыми симметричными или несимметричными (запираемые тиристоры, транзисторы различных типов, комбинированные ключи) Двухоперационные вентили также могут быть включены только в два плеча или в одну из групп (анодную или катодную) однофазного моста инвертора тока. При этом в двух других плечах или другой группе однофазного моста могут быть использованы однооперационные вентили.Controlled valves 3-6 when implementing a current inverter with quasi-resonant switching can be performed as single-operation symmetrical or without reverse blocking ability (thyristors of various types, reversibly-switched dinistors, gas-discharge valves), and two-operation, that is, fully controlled symmetric or asymmetric ( lockable thyristors, transistors of various types, combination keys) Two-operation valves can also be included in only two arms or in one of the groups (anode or cathode) single-phase bridge of the current inverter. Moreover, in the other two shoulders or another group of the single-phase bridge, single-operation valves can be used.

По сравнению с прототипом существенно повышается надежность работы инвертора тока. Это достигается снижением за счет действия дросселей насыщения, включенных последовательно с управляемыми вентилями со стороны выходных выводов переменного тока однофазного моста, уровней перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, скоростей нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях и прямого тока управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов в интервалах коммутаций, уровней электромагнитных помех, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, обеспечением симметричного ограничения тока источника питания инвертора при аварийных замыканиях выходных выводов инвертора на корпус нагрузки за счет дросселей фильтра, а также симметрии в работе управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов (симметрия токов, времен Compared with the prototype significantly increases the reliability of the current inverter. This is achieved by reducing due to the action of saturation chokes connected in series with the controlled valves from the output terminals of the AC single-phase bridge, the levels of overvoltage on the controlled valves that occur when off-parallel diodes are turned off, the rates of increase of the direct voltage on the controlled valves and the direct current of the controlled valves and counter-parallel diodes in the intervals of commutation, levels of electromagnetic interference arising when the anti-parallel diodes are turned off, both biscuits symmetric limit current source inverter power supply for emergency circuits of output terminals of the inverter to the load due to the throttle body of the filter, and the symmetry in the controlled rectifiers and antiparallel diodes (symmetry of the currents times

проводимости и времен, предоставляемых для восстановления управляющих свойств). Повышается устойчивость работы инвертора тока и уменьшается вероятность срывов инвертирования при работе на изменяющуюся в широких пределах электротехнологическую нагрузку.conductivity and times provided for restoration of control properties). The stability of the current inverter increases and the likelihood of disruption of inversion when working on a widely varying electrotechnological load decreases.

Повышение надежности инвертора тока оценивается по времени наработки устройства на отказ. Согласно экспериментальных исследований и экспертных оценок время наработки на отказ заявляемого инвертора тока с квазирезонансной коммутацией может быть увеличено на 30-40%.The increase in the reliability of the current inverter is estimated by the time between which the device operates on failure. According to experimental studies and expert estimates, the time between failures of the inventive current inverter with quasi-resonant switching can be increased by 30-40%.

По сравнению с прототипом дополнительно повышается коэффициент полезного действия инвертора тока за счет уменьшения коммутационных потерь энергии в управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах (снижение уровней коммутационных перенапряжений, начальных скоростей нарастания и скоростей спада тока при включениях и выключениях управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, рекуперация части энергии перенапряжений в нагрузку).Compared with the prototype, the efficiency of the current inverter is further increased by reducing switching energy losses in controlled gates and counter-parallel diodes (lowering levels of switching overvoltages, initial rise and fall rates of currents when turning on and off controlled gates and counter-parallel diodes, recovery of a part of the overvoltage energy into the load).

Дополнительно (по сравнению с прототипом) может быть существенно упрощена конструкция энергетической (силовой) части инвертора тока с квазирезонансной коммутацией и уменьшена его стоимость за счет обеспечения возможности использования управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой.Additionally (in comparison with the prototype), the design of the energy (power) part of the current inverter with quasi-resonant switching can be significantly simplified and its cost can be reduced due to the possibility of using controlled valves and counter-parallel diodes with reduced requirements for their parameters and lower price.

Claims

A quasi-resonant switching current inverter, comprising a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through filter inductors on controlled valves with on-parallel diodes, the output terminals of the single-phase bridge AC are connected to the output terminals of the current inverter through a series-connected switching capacitor and a switching choke, characterized in so that a saturation choke is connected in series with each controlled valve.