RU68813U1 - AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION - Google Patents

AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION Download PDF

Info

Publication number
RU68813U1
RU68813U1 RU2007130832/22U RU2007130832U RU68813U1 RU 68813 U1 RU68813 U1 RU 68813U1 RU 2007130832/22 U RU2007130832/22 U RU 2007130832/22U RU 2007130832 U RU2007130832 U RU 2007130832U RU 68813 U1 RU68813 U1 RU 68813U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inverter
filter
chokes
controlled
switching
Prior art date
Application number
RU2007130832/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Силкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника"
Priority to RU2007130832/22U priority Critical patent/RU68813U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU68813U1 publication Critical patent/RU68813U1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей. Полезная модель расширяет область применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией. Автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией содержит, подключенные к входным выводам инвертора две последовательные цепи, состоящие, каждая, из дросселя фильтра 1, 2, управляемого вентиля 3, 4 с встречно-параллельным диодом 5, 6 и второго дросселя фильтра 7, 8, выходные выводы инвертора соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей через коммутирующие дроссели 9, 10 и зашунтированы компенсирующим конденсатором 11, общие точки соединения управляемых вентилей и дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра других последовательных цепей через разделительные конденсаторы 12, 13. Нагрузка 14 подключена к выходным выводам инвертора. 1 илл.The utility model relates to a conversion technique and can be used in power supplies for induction heaters. The utility model extends the scope of an autonomous matched inverter with resonant switching. The self-contained matched inverter with resonant switching contains two serial circuits connected to the input terminals of the inverter, each consisting of a filter choke 1, 2, a controlled valve 3, 4 with an anti-parallel diode 5, 6 and a second filter choke 7, 8, output the inverter outputs are connected to the common connection points of the controlled valves and the second filter chokes of the corresponding series circuits through switching chokes 9, 10 and are shunted by a compensating capacitor 11, the common connection points are controlled valves and chokes of the filter corresponding series circuits are connected to the common connection points controlled valves and the second throttle filter other serial circuits via capacitors 12, 13. The load 14 is connected to the output terminals of the inverter. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Полезная модель расширяет область применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией.The utility model relates to a conversion technique and can be used in power supplies for induction heaters and other electrotechnological loads. The utility model extends the scope of an autonomous matched inverter with resonant switching.

Известен автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией, содержащий подключенную к входным выводам инвертора последовательную цепь, состоящую из дросселя фильтра и управляемого вентиля с встречно-параллельным диодом, выходные выводы инвертора соединены с общими точками соединения управляемого вентиля и дросселя фильтра через коммутирующие дроссель и разделительный конденсатор и зашунтированы компенсирующим конденсатором (Электромагнитные процессы и параметрический синтез одновентильных инверторов с обратным диодом для электротермии/ Л.Э.Рогинская, А.В.Иванов, М.М.Мульменко и др. //Электричество. - 2003. - №12. - С.42).A self-contained matched inverter with resonant switching is known, comprising a serial circuit connected to the input terminals of the inverter, consisting of a filter choke and a controlled valve with an on-parallel diode, the output terminals of the inverter are connected to common points of connection of the controlled valve and the filter choke through a switching choke and a separation capacitor, and shunted by a compensating capacitor (Electromagnetic processes and parametric synthesis of single-fan inverters with reverse diode m for electrothermies / L.E. Roginskaya, A.V. Ivanov, M.M. Mulmenko and others // Electricity. - 2003. - No. 12. - P. 42).

Недостатком автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией является узкая область применения. Это обусловлено узким диапазоном регулирования выходных электрических параметров, низкой надежностью работы из-за высоких уровней напряжений на управляемом вентиле и встречно-параллельном диоде, что может привести к выходу их из строя, невозможностью эффективно питать удаленные нагрузки.The disadvantage of a self-contained matched inverter with resonant switching is a narrow scope. This is due to the narrow range of regulation of the output electrical parameters, low reliability due to high voltage levels on the controlled valve and on-parallel diode, which can lead to their failure, the inability to effectively supply remote loads.

Известен автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией, содержащий подключенные к входным выводам инвертора две последовательные цепи, состоящие, каждая, из дросселя фильтра, управляемого вентиля с встречно-параллельным диодом и второго дросселя, выходные выводы инвертора соединены с общими точками Known stand-alone matched inverter with resonant switching, containing two serial circuits connected to the input terminals of the inverter, each consisting of a filter inductor, a controlled valve with an anti-parallel diode and a second inductor, the inverter output terminals are connected to common points

соединения управляемых вентилей и дросселей фильтра и общими точками соединения вторых дросселей соответствующих последовательных цепей через разделительные конденсаторы (А.с. 1742969 СССР, МКИ Н05М 7\523. Автономный резонансный инвертор \ С.В.Дзлиев, Е.М.Силкин, С.Н.Тазихин и др. - Заявл. 01.10.90, Опубл. 23.06.92, Б.И. №23).connections of controlled gates and filter chokes and common points of connection of the second chokes of the corresponding series circuits through isolation capacitors (A. S. 1742969 USSR, MKI N05M 7 \ 523. Autonomous resonant inverter \ S.V.Dzliev, E.M. Silkin, S. N. Tazikhin et al. - Declaration 01.10.90, Publ. 23.06.92, B.I. No. 23).

Недостатком автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией является узкая область применения. Это обусловлено низкой надежностью работы из-за высоких уровней напряжений на управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах, что может привести к выходу их из строя, невозможностью использовать автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией для питания ответственных потребителей, требующих высокой надежности работы, невозможностью эффективно питать удаленные нагрузки.The disadvantage of a self-contained matched inverter with resonant switching is a narrow scope. This is due to the low reliability of operation due to the high voltage levels on the controlled valves and counter-parallel diodes, which can lead to their failure, the inability to use an autonomous matched inverter with resonant switching to power critical consumers requiring high reliability, and the inability to efficiently supply remote loads.

Известен автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией, содержащий подключенные к входным выводам инвертора две последовательные цепи, состоящие, каждая, из дросселя фильтра, коммутирующего дросселя, управляемого вентиля с встречно-параллельным диодом и второго дросселя фильтра, выходные выводы инвертора соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей, общие точки соединения управляемых вентилей и коммутирующих дросселей соответствующих последовательных цепей соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра других последовательных цепей через разделительные конденсаторы (А.с. 1711309 СССР, МКИ И05М 7\523. Автономный инвертор \ Е.М.Силкин, С.В.Дзлиев, Ю.П.Качан и др. - Заявл. 18.05.90, Опубл. 07.02.92, Б.И. №5).A self-contained matched inverter with resonant switching is known, containing two serial circuits connected to the input terminals of the inverter, each consisting of a filter choke, a switching choke, a controlled valve with an anti-parallel diode and a second filter choke, the output terminals of the inverter are connected to common connection points of the controlled gates and second chokes of the filter of the corresponding series circuits, common points of connection of controlled gates and switching chokes of the corresponding series of circuits are connected to common points of connection of controlled gates and second chokes of the filter of other series circuits through isolation capacitors (AS 1711309 USSR, MKI I05M 7 \ 523. Autonomous inverter \ EM Silkin, SV Dzliev, Yu. P. Kachan et al. - Declaration of 05/18/90, Publ. 07.02.92, B.I. No. 5).

Указанный автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.The specified autonomous matched inverter with resonant switching is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком автономного согласованного резонансного инвертора с резонансной коммутацией является узкая область применения. Это обусловлено низкой надежностью работы из-за высоких уровней напряжений на управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах, что может привести к выходу их из строя, невозможностью использовать автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией для питания ответственных потребителей, требующих высокой надежности работы, невозможностью эффективно питать удаленные нагрузки.The disadvantage of an autonomous matched resonant inverter with resonant switching is a narrow field of application. This is due to the low reliability of operation due to the high voltage levels on the controlled valves and counter-parallel diodes, which can lead to their failure, the inability to use an autonomous matched inverter with resonant switching to power critical consumers requiring high reliability, and the inability to efficiently supply remote loads.

Полезная модель направлена на решение задачи расширения области применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of expanding the field of application of an autonomous matched inverter with resonant switching, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией содержит подключенные к входным выводам инвертора две последовательные цепи, состоящие, каждая, из дросселя фильтра, управляемого вентиля с встречно-параллельным диодом и второго дросселя фильтра, выходные выводы инвертора соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей через коммутирующие дроссели и зашунтированы компенсирующим конденсатором, общие точки соединения управляемых вентилей и дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра других последовательных цепей через разделительные конденсаторы.This goal is achieved by the fact that the self-contained matched inverter with resonant switching contains two serial circuits connected to the input terminals of the inverter, each consisting of a filter choke, a controlled valve with an anti-parallel diode and a second filter choke, the output terminals of the inverter are connected to common connection points controlled valves and second filter chokes of the corresponding series circuits through switching chokes and are shunted by a compensating capacitor, common points the lengths of the controlled gates and filter chokes of the corresponding series circuits are connected to the common points of the connection of the controlled valves and the second filter chokes of the other series circuits through isolation capacitors.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является расширение области применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией, что достигается повышением надежности работы за счет обеспечения снижения уровней напряжений на управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах, что снижает вероятность выхода их из строя, возможностью использовать автономный согласованный A significant difference characterizing the utility model is the expansion of the scope of application of a self-contained matched inverter with resonant switching, which is achieved by increasing the reliability of operation by providing a reduction in voltage levels on controlled valves and counter-parallel diodes, which reduces the likelihood of failure, and the ability to use a self-contained matched

инвертор с резонансной коммутацией для питания ответственных потребителей, требующих высокой надежности работы, возможностью эффективно питать удаленные нагрузки.resonant switching inverter for supplying critical consumers requiring high reliability with the ability to efficiently power remote loads.

Расширение области применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме автономного согласованного инвертора, порядком их включения и новыми связями, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией являются существенными.The expansion of the scope of an autonomous matched inverter with resonant switching is the obtained technical result due to new elements in the circuit of an autonomous matched inverter, the order of their inclusion and new connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed autonomous matched inverter with resonant switching are essential.

На рисунке приведена схема автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией.The figure shows a diagram of an autonomous matched inverter with resonant switching.

Автономный согласованный резонансный инвертор содержит, подключенные к входным выводам инвертора две последовательные цепи, состоящие, каждая, из дросселя фильтра 1, 2, управляемого вентиля 3, 4 с встречно-параллельным диодом 5, 6 и второго дросселя фильтра 7, 8, выходные выводы инвертора соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей через коммутирующие дроссели 9, 10 и зашунтированы компенсирующим конденсатором 11, общие точки соединения управляемых вентилей и дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра других последовательных цепей через разделительные конденсаторы 12, 13. Нагрузка 14 подключена к выходным выводам инвертора.The self-contained matched resonant inverter contains two serial circuits connected to the input terminals of the inverter, each consisting of a filter choke 1, 2, a controlled valve 3, 4 with an anti-parallel diode 5, 6, and a second filter choke 7, 8, and the inverter output connected to common points of connection of controlled gates and second chokes of the filter of the corresponding series circuits through switching chokes 9, 10 and shunted by a compensating capacitor 11, common points of connection of controlled gates, etc. filter axles of the corresponding series circuits are connected to common points of connection of the controlled valves and second filter chokes of the other series circuits through isolation capacitors 12, 13. The load 14 is connected to the output terminals of the inverter.

Автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией в установившемся режиме работает следующим образом. Импульсы управления на управляемые вентили 3, 4 подаются поочередно в моменты перехода напряжения на компенсирующем конденсаторе 11 через ноль в положительную и отрицательную область значений (+на левой или правой по схеме обкладке компенсирующего конденсатора 11) соответственно. Параметры Autonomous matched inverter with resonant switching in steady state operates as follows. The control pulses to the controlled valves 3, 4 are applied alternately at the moments when the voltage across the compensating capacitor 11 passes through zero to the positive and negative range of values (+ on the left or right compensating capacitor plate lining 11), respectively. Options

коммутирующих дросселей 9, 10, емкости компенсирующего конденсатора 11 и разделительных конденсаторов 12, 13 выбраны из условия обеспечения колебательного характера тока в контурах: 12 - 3 - 9 - (11, 14) - 10 - 12 и 13 - 4 - 10 - (11, 14) - 9 - 13, образующихся при включении управляемых вентилей 3 и 4. Собственная частота контуров приблизительно в 4 раза превышает выходную частоту устройства. Значения индуктивностей дросселей фильтра 1, 2, 7, 8 выбраны достаточными для качественной фильтрации тока и напряжения на входах последовательных цепей, содержащих коммутирующие дроссели 9, 10, параллельный контур, образованный компенсирующим конденсатором 11 и выходными выводами с подключенным индуктором 14, и разделительные конденсаторы 12, 13. Компенсирующий конденсатор 11 обеспечивает параллельную компенсацию реактивной мощности индукционного нагревателя (индуктора или нагрузки) 14 и последовательную компенсацию, совместно с разделительными конденсаторами 12, 13 (при конечном значении их емкости), реактивной мощности коммутирующих дросселей 9, 10. Коммутирующие дроссели 9, 10 могут выполняться в виде самостоятельных элементов или представляют собой индуктивности нагрузки (части нагрузки) и (или) соединительных отводящих шин (кабелей) автономного согласованного инвертора. Положительный полупериод выходного переменного напряжения формируется при работе управляемого вентиля 3 и встречно-параллельного диода 5, а отрицательный полупериод при работе управляемого вентиля 4 и встречно-параллельного диода 6. Управляемые вентили 3 и 4 при максимальном выходном переменном напряжении (максимальной выходной мощности) включаются со сдвигом фазы 180 град. эл. (поочередно). Регулирование выходных электрических параметров автономного согласованного инвертора осуществляется регулированием фазы от 180 до 0 град. эл. В режиме работы с фазовым углом 0 град. эл. (одновременное включение управляемых вентилей 3, 4) выходная мощность автономного согласованного инвертора равна нулю, так как токи разряда разделительных конденсаторов 12, 13 вычитаются. switching chokes 9, 10, capacitances of the compensating capacitor 11 and isolation capacitors 12, 13 are selected from the condition for ensuring the oscillatory nature of the current in the circuits: 12 - 3 - 9 - (11, 14) - 10 - 12 and 13 - 4 - 10 - (11 , 14) - 9 - 13, formed when the controlled valves 3 and 4 are turned on. The natural frequency of the circuits is approximately 4 times higher than the output frequency of the device. The inductances of the filter chokes 1, 2, 7, 8 are selected sufficient for high-quality filtering of current and voltage at the inputs of serial circuits containing switching chokes 9, 10, a parallel circuit formed by a compensating capacitor 11 and output terminals with an connected inductor 14, and isolation capacitors 12 , 13. Compensating capacitor 11 provides parallel compensation of the reactive power of the induction heater (inductor or load) 14 and sequential compensation, together with a separator capacitors 12, 13 (at the final value of their capacitance), reactive power of switching reactors 9, 10. Switching reactors 9, 10 can be implemented as independent elements or represent load inductances (part of the load) and (or) connecting discharge busbars (cables ) autonomous matched inverter. A positive half-period of the output alternating voltage is formed during operation of the controlled valve 3 and anti-parallel diode 5, and a negative half-period during the operation of the controlled valve 4 and anti-parallel diode 6. The controlled valves 3 and 4 at maximum output alternating voltage (maximum output power) are switched on phase shift 180 degrees. email (alternately). The regulation of the output electrical parameters of a self-contained matched inverter is carried out by adjusting the phase from 180 to 0 degrees. email In operation mode with a phase angle of 0 degrees. email (simultaneous activation of controlled valves 3, 4) the output power of a self-contained matched inverter is zero, since the discharge currents of the separation capacitors 12, 13 are subtracted.

Суммарный ток через параллельный нагрузочный контур (11, 14) при фазовом сдвиге 0 град. эл. равен нулю. В режиме максимальной выходной мощности полный цикл (период) выходного сигнала автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией состоит из шести временных интервалов, соответствующих различным сочетаниям включенного и выключенного состояния управляемых вентилей 3, 4 и встречно-параллельных диодов 5, 6. На каждом полупериоде электромагнитные процессы в схеме протекают аналогично за исключением того, что в работе участвуют разные управляемые вентили 3 или 4 и встречно-параллельные диоды 5 или 6. В качестве управляемых вентилей могут быть использованы как однооперационные, так двухоперационные вентили без обратной или с обратной проводимостью (со встречно-параллельным диодом). При этом электромагнитные процессы в схеме качественно аналогичны. Рассмотрим вариант выполнения схемы на основе управляемого двухоперационного вентиля (транзистора) со встречно-параллельным диодом. Основной (первый или четвертый) интервал соответствует интервалу прямой проводимости управляемого вентиля 3 (или управляемого вентиля 4). При включении управляемого вентиля 3 начинается колебательный заряд с положительной полярностью компенсирующего конденсатора 11 по цепи: 12 - 3 - 9 - (11, 14) - 10 - 12 от Разделительного конденсатора 12 и источника питания автономного согласованного инвертора. Одновременно происходит разряд компенсирующего конденсатора 11 через индуктор 14 в контуре: 11 -14 - 11. После колебательного спада тока в цепи: 12 - 3 - 9 - (11, 14) - 10 - 12 до нуля компенсирующий конденсатор 11 заряжен до максимального положительного напряжения, которое превышает напряжение на разделительном конденсаторе 12. Начинается разряд (второй интервал) компенсирующего конденсатора 11 по цепи: (11, 14) - 9 - 6 - 12 - 10 - (11, 14). Через встречно-параллельный диод 6 управляемого вентиля 3 протекает обратный ток. Во втором интервале снимается импульс управления с управляемого вентиля 3. Одновременно также происходит разряд компенсирующего конденсатора 11 через индуктор 14 в контуре: 11 - 14 - 11. После колебательного спада тока в цепи: (11, The total current through the parallel load circuit (11, 14) with a phase shift of 0 deg. email equal to zero. In maximum output power mode, the full cycle (period) of the output signal of an autonomous matched inverter with resonant switching consists of six time intervals corresponding to various combinations of on and off state of controlled valves 3, 4 and counter-parallel diodes 5, 6. Electromagnetic processes at each half-cycle in the circuit flow similarly except that different controlled gates 3 or 4 and counter-parallel diodes 5 or 6 are involved in the operation. As controlled gates st can be used as single-operation or dual-operation valves without reverse or reverse conductivity (with anti-parallel diode). Moreover, the electromagnetic processes in the circuit are qualitatively similar. Consider an embodiment of a circuit based on a controlled two-operation valve (transistor) with an anti-parallel diode. The main (first or fourth) interval corresponds to the direct conduction interval of controlled valve 3 (or controlled valve 4). When the controlled valve 3 is turned on, an oscillatory charge begins with the positive polarity of the compensating capacitor 11 along the circuit: 12 - 3 - 9 - (11, 14) - 10 - 12 from the Separating capacitor 12 and the power supply of an autonomous matched inverter. At the same time, the compensating capacitor 11 is discharged through the inductor 14 in the circuit: 11 -14 - 11. After the oscillatory current drop in the circuit: 12 - 3 - 9 - (11, 14) - 10 - 12 to zero, the compensating capacitor 11 is charged to the maximum positive voltage , which exceeds the voltage at the isolation capacitor 12. The discharge (second interval) of the compensating capacitor 11 begins along the circuit: (11, 14) - 9 - 6 - 12 - 10 - (11, 14). A reverse current flows through an anti-parallel diode 6 of the controlled valve 3. In the second interval, the control pulse is removed from the controlled valve 3. At the same time, the compensating capacitor 11 is also discharged through the inductor 14 in the circuit: 11 - 14 - 11. After the oscillatory current drop in the circuit: (11,

14) - 9 - 6 - 12 - 10 - (11, 14) до нуля встречно-параллельный диод 6 управляемого вентиля 3 выключается. При этом напряжение на компенсирующем конденсаторе 11 еще остается положительным и его значение меньше значения напряжения на разделительном конденсаторе 12. На третьем временном интервале компенсирующий конденсатор 11 продолжает перезаряжаться в контуре: 11 - 14 - 11 до напряжения отрицательной полярности (+на правой по схеме обкладке) за счет энергии, накопленной в электромагнитных полях компенсирующего конденсатора 11 и индуктора 14. При максимальном отрицательном напряжении на компенсирующем конденсаторе 11 на управляемом вентиле 3 присутствует максимальное положительное напряжение, равное сумме напряжений на разделительном конденсаторе 112 и компенсирующем конденсаторе 12 (приблизительно удвоенное напряжение питания). Третий интервал в работе автономного согласованного инвертора заканчивается при полном разряде компенсирующего конденсатора 11. Через нагрузочный контур 11,14 протекает разность токов дросселей фильтра 1, 7 и 2, 8. В момент перехода напряжения на компенсирующем конденсаторе 11 (или ранее при работе с углом опережения) через ноль в отрицательную область включается управляемый вентиль 4 (четвертый интервал). Электромагнитные процессы качественно повторяются, но токи и напряжения на элементах 9, (11, 14), 10 имеют противоположный знак. В момент перехода напряжения на компенсирующем конденсаторе 11 через ноль в положительную область значений заканчивается период в работе автономного согласованного инвертора, подается очередной импульс управления, включается управляемый вентиль 3 и начинается следующий период в работе автономного согласованного инвертора. При использовании двухоперационных управляемых вентилей 3, 4 второй интервал целесообразно устанавливать малой длительности выбором параметров элементов схемы, что обеспечивает более высокие энергетические показатели устройства. На интервале проводимости встречно-параллельных диодов 5, 6 к выключившемся управляемым вентилям 3, 4 прикладывается небольшое обратное (отрицательное) напряжение, равное падению напряжения на 14) - 9 - 6 - 12 - 10 - (11, 14) to zero the counter-parallel diode 6 of the controlled valve 3 is turned off. At the same time, the voltage at the compensating capacitor 11 remains positive and its value is less than the voltage at the isolation capacitor 12. At the third time interval, the compensating capacitor 11 continues to recharge in the circuit: 11 - 14 - 11 to a voltage of negative polarity (+ on the right-hand side wiring diagram) due to the energy stored in the electromagnetic fields of the compensating capacitor 11 and the inductor 14. At the maximum negative voltage on the compensating capacitor 11 on the controlled valve 3 are present The maximum positive voltage equal to the sum of the voltages at the isolation capacitor 112 and the compensating capacitor 12 (approximately twice the supply voltage) is generated. The third interval in the operation of the self-contained matched inverter ends when the compensating capacitor 11 is completely discharged. The difference between the currents of the filter chokes 1, 7 and 2, 8 flows through the load circuit 11.14. At the time of the transition of voltage across the compensating capacitor 11 (or earlier when working with the lead angle ) through zero in the negative region turns on the controlled valve 4 (fourth interval). Electromagnetic processes are qualitatively repeated, but the currents and voltages on the elements 9, (11, 14), 10 have the opposite sign. At the time of the transition of the voltage across the compensating capacitor 11 through zero to the positive range of values, the period ends in the operation of the autonomous matched inverter, the next control pulse is applied, the controlled valve 3 is turned on, and the next period in the operation of the autonomous matched inverter starts. When using dual-operation controlled valves 3, 4, it is advisable to set the second interval of short duration by choosing the parameters of the circuit elements, which ensures higher energy performance of the device. In the conduction interval of counter-parallel diodes 5, 6, a small reverse (negative) voltage equal to the voltage drop across

встречно-параллельном диоде 5 или 6, соответственно и управляемые вентили могут восстанавливать свои управляющие свойства (при использовании однооперационных вентилей). В этом случае длительность второго интервала устанавливается исходя из требуемого времени выключения используемых однооперационных управляемых вентилей 3, 4.counter-parallel diode 5 or 6, respectively, and controlled valves can restore their control properties (when using single-operation valves). In this case, the duration of the second interval is set based on the required shutdown time of the used single-operation controlled valves 3, 4.

Управляемые вентили 3, 4 при реализации автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией, как указано выше, могут быть выполнены как однооперационными симметричными или не имеющим обратной блокирующей способности (тиристоры различных типов, реверсивно-включаемые динисторы, газоразрядные вентили), так и двухоперационными, то есть полностью управляемым симметричными или несимметричными (запираемые тиристоры, транзисторы различных типов, комбинированные ключи).Controlled valves 3, 4 when implementing an autonomous matched inverter with resonant switching, as described above, can be performed as single-operation symmetrical or without reverse blocking ability (thyristors of various types, reversibly-switched dynistors, gas-discharge valves), and two-operation, i.e. fully controlled by symmetric or unbalanced (lockable thyristors, transistors of various types, combination keys).

По сравнению с прототипом существенно расширяется область применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией. Это достигается повышением надежности и энергетических показателей за счет снижения величин токов и напряжений на управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах (более чем в два раза), уровней перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, уровней электромагнитных помех, возникающих при выключении управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, нежесткой коммутацией управляемых вентилей, возможностью питать от автономного согласованного инвертора ответственные потребители и (или) удаленные нагрузки. Повышается устойчивость работы автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией и уменьшается вероятность срывов инвертирования (выполнение на однооперационных управляемых вентилях) при работе на изменяющуюся в широких пределах электротехнологическую нагрузку (индукционный нагреватель), а также сбоев в системе управления инвертора.Compared with the prototype, the scope of application of an autonomous matched inverter with resonant switching is significantly expanded. This is achieved by increasing reliability and energy performance by reducing currents and voltages at controlled valves and counter-parallel diodes (by more than two times), overvoltage levels at controlled valves that occur when they are turned off, and electromagnetic interference levels that occur when controlled valves are turned off and counter-parallel diodes, non-rigid switching of controlled gates, the ability to supply responsible consumers and / or remote loads from an autonomous coordinated inverter and. The stability of the autonomous coordinated inverter with resonant switching is increased and the likelihood of inversion failures (execution on single-operation controlled valves) when working on a widely varying electrotechnological load (induction heater), as well as failures in the inverter control system, is reduced.

Дополнительно (по сравнению с прототипом) может быть существенно упрощена конструкция энергетической (силовой) части инвертора и расширена область применения за счет обеспечения возможности использования управляемых вентилей и встречно-параллельных Additionally (in comparison with the prototype), the design of the energy (power) part of the inverter can be significantly simplified and the scope of application can be expanded by providing the possibility of using controlled valves and counter-parallel

диодов со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой.diodes with reduced requirements for their parameters and lower price.

По сравнению с прототипом дополнительно повышается коэффициент полезного действия автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией за счет уменьшения токов и 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 an autonomous matched inverter with resonant switching is further increased by reducing currents and switching energy losses in controlled gates and counter-parallel diodes (lowering levels of switching overvoltage, initial rise and fall rates of currents when turning on and off controlled valves and counter-parallel diodes, recovery of part of the energy of the overvoltage in the load).

Claims (1)

Автономный согласованный инвертор с резонансной коммутацией, содержащий подключенные к входным выводам инвертора две последовательные цепи, состоящие, каждая, из дросселя фильтра, управляемого вентиля с встречно-параллельным диодом и второго дросселя фильтра, выходные выводы инвертора соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей через коммутирующие дроссели и зашунтированы компенсирующим конденсатором, общие точки соединения управляемых вентилей и дросселей фильтра соответствующих последовательных цепей соединены с общими точками соединения управляемых вентилей и вторых дросселей фильтра других последовательных цепей через разделительные конденсаторы.
Figure 00000001
A self-contained matched inverter with resonant switching, containing two serial circuits connected to the input terminals of the inverter, each consisting of a filter choke, a controlled valve with an anti-parallel diode and a second filter choke, the output terminals of the inverter are connected to common points of connection of the controlled valves and second chokes filter corresponding serial circuits through switching chokes and are shunted by a compensating capacitor, common points of connection of controlled valves and osseley filter respective series circuits are connected to the common connection points controlled valves and the second throttle filter other serial circuits via capacitors.
Figure 00000001
RU2007130832/22U 2007-08-13 2007-08-13 AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION RU68813U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130832/22U RU68813U1 (en) 2007-08-13 2007-08-13 AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130832/22U RU68813U1 (en) 2007-08-13 2007-08-13 AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU68813U1 true RU68813U1 (en) 2007-11-27

Family

ID=38961027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007130832/22U RU68813U1 (en) 2007-08-13 2007-08-13 AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU68813U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453976C2 (en) * 2009-07-27 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника" Stand-alone harmonica inverter with quazi-resonance switching

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453976C2 (en) * 2009-07-27 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника" Stand-alone harmonica inverter with quazi-resonance switching

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10707743B2 (en) Circuit with low DC bias storage capacitors for high density power conversion
Mohamad et al. A new cascaded multilevel inverter topology with minimum number of conducting switches
CN102714465A (en) Power transfer devices, methods, and systems with crowbar switch shunting energy-transfer reactance
CN101803168A (en) Method for operating an electronically controlled inverter
JP2010213562A (en) Power supply circuit
Jakkula et al. A generalized high gain multilevel inverter for small scale solar photovoltaic applications
US11791710B2 (en) Switching sequence controlled current steering for stacked half bridge converters
Zhang et al. A hybrid modulation method for single-phase quasi-Z source inverter
CN116057825A (en) Multi-level bidirectional electric AC/DC converter
JP5416787B2 (en) PWM inverter device
Pourfarrokh et al. A novel multilevel inverter with self-balancing capability of capacitors voltage; structure, modulation, and operation
Kishore et al. A new reduced switch seven-level triple boost switched capacitor based inverter
RU68813U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU61964U1 (en) AUTONOMOUS AGREED RESONANCE INVERTER
TW201322611A (en) Non-isolated single-phase multi-level inverter system for renewable energy applications
RU167948U1 (en) Transformer Pulse Converter
RU2453976C2 (en) Stand-alone harmonica inverter with quazi-resonance switching
RU68809U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
Karami et al. A new 5-level grid-connected transformerless inverter with eliminating leakage current
RU2398346C1 (en) Autonomous matched inverter with quasi-resonant commutation and method for control of autonomous matched inverter with quasi-resonant commutation
Prabaharan et al. A hybrid multilevel inverter with reduced power electronic components with unipolar trapezoidal pulse width modulation
RU68807U1 (en) AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION
RU90275U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU60810U1 (en) AGREED RESONANT FREQUENCY CONVERTER WITH INDIVIDUALLY EXPRESSED DC LINK
RU68806U1 (en) AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080814