RU84173U1 - BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION - Google Patents

BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION Download PDF

Info

Publication number
RU84173U1
RU84173U1 RU2008152737/22U RU2008152737U RU84173U1 RU 84173 U1 RU84173 U1 RU 84173U1 RU 2008152737/22 U RU2008152737/22 U RU 2008152737/22U RU 2008152737 U RU2008152737 U RU 2008152737U RU 84173 U1 RU84173 U1 RU 84173U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
voltage
transformer
cycle
generated
Prior art date
Application number
RU2008152737/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Федорович Грунин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АТС-КОНВЕРС"
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 "АТС-КОНВЕРС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АТС-КОНВЕРС"
Priority to RU2008152737/22U priority Critical patent/RU84173U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU84173U1 publication Critical patent/RU84173U1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Мостовой инвертор с защитой выходного трансформатора от одностороннего насыщения, предназначенный для преобразования постоянного напряжения в переменное со стабилизацией действующего значения выходного напряжения, содержащий: мостовой коммутатор для преобразования постоянного тока в переменный, подсоединенный к выводам для источника питания; выходной трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к выходу мостового коммутатора; электронный ключ для короткого замыкания этой обмотки при разомкнутых ключах мостового коммутатора; тактовый генератор импульсов, задающий частоту формируемого выходного напряжения, отличающийся тем, что к ключам мостового коммутатора подсоединены входы средства обнаружения разомкнутого состояния всех ключей мостового коммутатора, а выход этого средства подсоединен к входу электронного ключа для короткого замыкания первичной обмотки трансформатора; выходной трансформатор содержит две идентичные измерительные обмотки, выполняющие функции датчиков ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора; к первой измерительной обмотке подсоединено первое средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод; ко второй измерительной обмотке подсоединено второе средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора во второй полупериод; вычислитель действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединен к выходу первого средства выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первыA bridge inverter with protection of the output transformer from one-sided saturation, intended for converting direct voltage to alternating current with stabilization of the effective value of the output voltage, comprising: a bridge switch for converting direct current into alternating current, connected to the terminals for a power source; output transformer, the primary winding of which is connected to the output of the bridge switch; electronic key for short-circuiting this winding with open keys of the bridge switch; a clock pulse generator that sets the frequency of the generated output voltage, characterized in that the inputs of the means for detecting the open state of all the keys of the bridge switch are connected to the keys of the bridge switch, and the output of this tool is connected to the input of the electronic key for short-circuiting the primary winding of the transformer; the output transformer contains two identical measuring windings that act as EMF sensors for magnetizing the transformer magnetic circuit; the first means of detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-period is connected to the first measuring winding; connected to the second measuring winding is a second means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the second half-period; a calculator of the effective value of the voltage generated in the first half-period is connected to the output of the first means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first

Description

Настоящее техническое решение относится к области электротехники, и предназначено преимущественно для применения в преобразователях постоянного напряжения в переменное.This technical solution relates to the field of electrical engineering, and is intended primarily for use in DC-AC converters.

Известны инверторы - устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное посредством периодического переключения полярности напряжения, подаваемого на первичную обмотку выходного трансформатора, с выхода которого снимают переменное напряжение для подключения нагрузки. Они имеют недостаток - возникновение одностороннего насыщения магнитопровода выходного трансформатора при изменениях входного напряжения, асимметрии нагрузки или элементов схемы. Известны устройства с устранением этого недостатка с обнаружением магнитного насыщения магнитопровода выходного трансформатора при помощи контроля выходного напряжения дополнительно введенным в схему трансформатором тока. В частности, контроль начала насыщения магнитопровода Inverters are known - devices for converting direct voltage to alternating voltage by periodically switching the polarity of the voltage supplied to the primary winding of the output transformer, from the output of which the alternating voltage is removed to connect the load. They have a drawback - the appearance of one-sided saturation of the output transformer magnetic circuit with changes in input voltage, load asymmetry, or circuit elements. Known devices for eliminating this drawback with the detection of magnetic saturation of the magnetic circuit of the output transformer by controlling the output voltage are additionally introduced into the circuit by a current transformer. In particular, control of the beginning of saturation of the magnetic circuit

осуществляется путем контроля напряжения на выходе трансформатора тока и определения второй производной от тока в выходном трансформаторе [1]. Однако в преобразователе постоянного напряжения в переменное для такого решения необходимы отдельный трансформаторный датчик тока и сложные быстродействующие средства контроля второй производной.carried out by monitoring the voltage at the output of the current transformer and determining the second derivative of the current in the output transformer [1]. However, in a DC / AC converter, such a solution requires a separate transformer current sensor and sophisticated high-speed means of monitoring the second derivative.

Известны схемы предотвращения асимметричного насыщения магнитопровода выходного трансформатора путем компенсации тока насыщения противоположно направленным воздействием с дополнительным питанием обмотки трансформатора током противоположной полярности [2]. Однако это приводит к усложнению конструкции, и в мощных преобразователях напряжения приводит ухудшению массогабаритных показателей.Known schemes to prevent asymmetric saturation of the magnetic core of the output transformer by compensating for the saturation current in the opposite direction with additional power to the transformer winding with a current of opposite polarity [2]. However, this leads to a complication of the design, and in powerful voltage converters leads to a deterioration in weight and size indicators.

Известен вариант предотвращения насыщения трансформатора, реализованный в преобразователе напряжения для работы с емкостной нагрузкой - люминесцентной лампой [3]. Преобразователь напряжения содержит схемы контроля постоянной и переменной составляющих при управлении транзисторными ключами и средства предотвращения насыщения трансформатора. Недостаток - это сложность конструкции и неудовлетворительные массогабаритные A known option to prevent saturation of the transformer, implemented in the voltage Converter for operation with capacitive load - fluorescent lamp [3]. The voltage converter contains control circuits for the constant and variable components when controlling transistor switches and means to prevent saturation of the transformer. The disadvantage is the complexity of the design and unsatisfactory weight and size

показатели.indicators.

Известно также использование двух датчиков насыщения для борьбы с насыщением трансформатора, однако это существенно усложняет конструкцию [4].It is also known the use of two saturation sensors to combat saturation of the transformer, however, this significantly complicates the design [4].

Известно также ограничение одностороннего насыщения трансформатора импульсного преобразователя напряжения, патент РФ [5], когда выявляют сигнал, пропорциональный току намагничивания трансформатора, сравнивают его с заданным опорным сигналом, пропорциональным максимальному допустимому току намагничивания, и формируют управляющий сигнал, корректирующий режим перемагничивания трансформатора.It is also known to limit the one-sided saturation of a transformer of a pulse voltage converter, RF patent [5], when a signal proportional to the magnetizing current of a transformer is detected, it is compared with a predetermined reference signal proportional to the maximum permissible magnetization current, and a control signal is generated that corrects the magnetization reversal mode of the transformer.

Недостаток данного решения заключается в сложности реализации, так как необходим специальный датчик сигнала, пропорционального току намагничивания трансформатора, требуется выполнять измерение тока в короткозамкнутом витке, охватывающем часть магнитопровода трансформатора, что усложняет конструкцию преобразователя напряжения.The disadvantage of this solution lies in the complexity of implementation, since a special sensor is needed for the signal proportional to the magnetization current of the transformer, it is necessary to measure the current in a short-circuited coil, covering part of the transformer magnetic circuit, which complicates the design of the voltage converter.

Ближайшим известным аналогом является патент РФ [6], по которому инвертор напряжения с защитой трансформатора от одностороннего насыщения выходного трансформатор с двумя одинаковыми последовательно соединенными первичными обмотками, точка соединения которых подключена к одному выводу источника питания, а концы обмоток через управляемые The closest known analogue is a RF patent [6], according to which a voltage inverter with transformer protection against one-sided saturation of the output transformer with two identical primary windings connected in series, the connection point of which is connected to one output of the power source, and the ends of the windings through controlled

коммутаторы подсоединены ко второму выводу источника питания. Для управления поочередным подключением этих обмоток к источнику питания при формировании выходного напряжения служит средство управления коммутаторами. С целью устранения остаточного намагничивания магнитопровода трансформатора в схеме имеется управляемый средством управления коммутаторами ключ для короткого замыкания первичной обмотки трансформатора при одновременно разомкнутых коммутаторах питания первой и второй обмоток, когда эти обмотки отключены от источника питания. Совместное применение такого комплекса технических решений обеспечивает высокое качество преобразования напряжения, однако, массогабаритные показатели невысокие из-за громоздкого трансформатора, что является недостатком. Кроме того, недостатком является сложность конструкции трансформатора из-за необходимости обеспечения идентичности параметров первичных обмоток, используемых как при формировании требуемых напряжений, так и при измерениях напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора.the switches are connected to the second terminal of the power source. To control the alternate connection of these windings to the power source when generating the output voltage, the switch management tool is used. In order to eliminate the residual magnetization of the transformer magnetic circuit, the circuit contains a key controlled by the switch control means for short-circuiting the transformer primary winding when the power switches of the first and second windings are simultaneously open, when these windings are disconnected from the power source. The combined use of such a complex of technical solutions provides high quality voltage conversion, however, the overall dimensions are low due to the bulky transformer, which is a drawback. In addition, the disadvantage is the design complexity of the transformer due to the need to ensure the identity of the parameters of the primary windings used both in the formation of the required voltages and in measurements of the voltage proportional to the EMF magnetization of the transformer magnetic circuit.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в устранении указанных недостатков, в уменьшении габаритов и массы, предотвращении одностороннего насыщения выходного трансформатора The problem to which the claimed technical solution is directed is to eliminate these drawbacks, to reduce the size and weight, to prevent one-sided saturation of the output transformer

преобразователя напряжения, с защитой от остаточного намагничивание магнитопровода трансформатора.voltage converter, with protection against residual magnetization of the transformer magnetic circuit.

Для этого использовано решение, обеспечивающее на выходе преобразователя напряжения приближенную стабилизацию действующего значения напряжения с заданными предельными значениями. Одностороннее насыщение предотвращается за счет равенства вольт-секундных площадей выходных напряжений в положительный и отрицательный полупериоды, и дополнительной защитой от остаточного намагничивание магнитопровода трансформатора. При этом выходной трансформатор выполнен с первичной обмоткой, имеющей только два вывода.For this, a solution was used that provides approximate stabilization of the effective voltage value at the output of the voltage converter with predetermined limit values. One-sided saturation is prevented due to the equality of the volt-second areas of the output voltages in the positive and negative half-periods, and additional protection against residual magnetization of the transformer magnetic circuit. In this case, the output transformer is made with a primary winding having only two outputs.

Настоящий мостовой инвертор с защитой выходного трансформатора от одностороннего насыщения предназначен для преобразования постоянного напряжения источника питания в переменное напряжение, со стабилизацией действующего значения выходного напряжения, выполнен следующим образом.This bridge inverter with the protection of the output transformer from one-sided saturation is designed to convert the constant voltage of the power source to alternating voltage, with stabilization of the effective value of the output voltage, as follows.

Мостовой инвертор содержит ряд известных технических решений.The bridge inverter contains a number of well-known technical solutions.

Мостовой коммутатор для преобразования постоянного тока в переменный, подсоединенный к выводам для источника питания.A bridge switch for converting direct current into alternating current connected to the terminals for a power source.

Выходной трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к выходу мостового коммутатора.The output transformer, the primary winding of which is connected to the output of the bridge switch.

Электронный ключ для короткого замыкания этой обмотки при разомкнутых ключах мостового коммутатора.An electronic key for short-circuiting this winding when the keys of the bridge switch are open.

Тактовый генератор импульсов, задающий частоту формируемого выходного напряжения.A clock pulse generator that sets the frequency of the generated output voltage.

Признаки, отличающие данный мостовой инвертор от известных, содержатся в следующих решениях.Signs that distinguish this bridge inverter from the known ones are contained in the following solutions.

К ключам мостового коммутатора подсоединены входы средства обнаружения разомкнутого состояния всех ключей мостового коммутатора, а выход этого средства подсоединен к входу электронного ключа для короткого замыкания первичной обмотки трансформатора.The keys of the bridge switch are connected to the inputs of the means for detecting the open state of all the keys of the bridge switch, and the output of this tool is connected to the input of the electronic key for short circuiting the primary winding of the transformer.

Выходной трансформатор содержит две идентичные измерительные обмотки, выполняющие функции датчиков ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора.The output transformer contains two identical measuring windings that act as EMF sensors for magnetizing the transformer magnetic circuit.

К первой измерительной обмотке подсоединено первое средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод.The first means of detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-period is connected to the first measuring winding.

Ко второй измерительной обмотке подсоединено второе средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС A second means for detecting EMF proportional voltages is connected to the second measuring winding.

намагничивания магнитопровода трансформатора во второй полупериод.magnetization of the magnetic core of the transformer in the second half-cycle.

Вычислитель действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединен к выходу первого средства выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод.The calculator of the effective value of the voltage generated in the first half-period is connected to the output of the first means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-period.

Источник опорного напряжения, эквивалентного требуемой величине действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод.The source of the reference voltage equivalent to the required value of the effective value of the voltage generated in the first half-cycle.

Компаратор сравнения величины действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, с напряжением источника опорного напряжения, подсоединен входами к выходу вычислителя действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, и к выходу источника опорного напряжения.A comparator comparing the magnitude of the effective voltage value generated in the first half-cycle with the voltage of the reference voltage source is connected by inputs to the output of the calculator of the effective voltage value generated in the first half-cycle and to the output of the reference voltage source.

Вычислитель среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединен к выходу первого средства выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод.The calculator of the average voltage generated in the first half-period is connected to the output of the first means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-period.

Запоминающее устройство для запоминания величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, и хранения этой величины во время формирования второго полупериода, подсоединено к выходу вычислителя A storage device for storing the value of the average voltage value generated in the first half-cycle, and storing this value during the formation of the second half-period, is connected to the output of the calculator

среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод.the average voltage generated in the first half-cycle.

Вычислитель среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод, подсоединен к выходу второго средства выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора во второй полупериод.The calculator of the average value of the voltage generated in the second half-period is connected to the output of the second means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the second half-period.

Компаратор сравнения величины среднего напряжения, формируемого во второй полупериод, с запомненной величиной среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, подсоединен к выходу вычислителя среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод, и к выходу запоминающего устройства для запоминания величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод.A comparator comparing the average voltage value generated in the second half-cycle with the stored average voltage value generated in the first half-time is connected to the output of the average voltage calculator generated in the second half-time and to the output of the storage device for storing the average voltage value generated in first half period.

Выход компаратора сравнения величины действующего напряжения, формируемого в первый полупериод, с опорным напряжением соединен с теми входными цепями мостового коммутатора, которые служат для управления подключением первичной обмотки выходного трансформатора к источнику питания во время формирования первого полупериода.The output of the comparator comparing the magnitude of the effective voltage generated in the first half-cycle with the reference voltage is connected to those input circuits of the bridge switch, which serve to control the connection of the primary winding of the output transformer to the power source during the formation of the first half-cycle.

Выход компаратора сравнения величины среднего напряжения, формируемого во второй полупериод, с запомненной величиной сформированного в первый полупериод среднего значения напряжения, соединен с теми входными цепями мостового The output of the comparator comparing the average voltage value generated in the second half-cycle, with the stored value of the average voltage value generated in the first half-cycle, is connected to those input circuits of the bridge

коммутатора, которые служат для управления ключами мостового коммутатора, подключающими первичную обмотку выходного трансформатора к источнику питания во время формирования второго полупериода.the switch, which are used to control the keys of the bridge switch connecting the primary winding of the output transformer to the power source during the formation of the second half-cycle.

На чертеже фиг.1 представлена схема предлагаемого мостового инвертора с защитой выходного трансформатора от одностороннего насыщения.The drawing of figure 1 presents a diagram of the proposed bridge inverter with the protection of the output transformer from one-sided saturation.

На чертеже приняты следующие обозначения элементов и узлов, из которых выполнен мостовой инвертор.In the drawing, the following notation is used for the elements and assemblies of which the bridge inverter is made.

1, 2 - вход;1, 2 - input;

3, 4 - выход;3, 4 - output;

5 - мостовой коммутатор;5 - bridge switch;

6 - выходной трансформатор;6 - output transformer;

7 - первичная обмотка;7 - primary winding;

8 - выходная обмотка;8 - output winding;

9 - первая измерительная обмотка;9 - the first measuring winding;

10 - вторая измерительная обмотка;10 - second measuring winding;

11 - первое средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода;11 - the first means of detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the magnetic circuit;

12 - второе средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода;12 - a second means of detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the magnetic circuit;

13 - электронный ключ для короткого замыкания первичной обмотки трансформатора;13 - electronic key for short circuit the primary winding of the transformer;

14 - тактовый генератор импульсов;14 - clock pulse generator;

15 - канал измерения текущих значений напряжений первого полупериода и вычисления действующего и среднего значений напряжения;15 - channel for measuring the current voltage values of the first half-cycle and calculating the current and average voltage values;

16 - канал измерения текущих значений напряжений второго полупериода и вычисления среднего значения напряжения;16 - channel for measuring the current voltage values of the second half-cycle and calculating the average voltage value;

17 - вычислитель действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод;17 - calculator of the effective value of the voltage generated in the first half-cycle;

18 - вычислитель среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод;18 - calculator of the average voltage generated in the first half-cycle;

19 - источник опорного напряжения;19 is a voltage reference source;

20 - компаратор сравнения величины действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, с напряжением источника опорного напряжения;20 is a comparator comparing the magnitude of the current value of the voltage generated in the first half-cycle with the voltage of the reference voltage source;

21 - запоминающее устройство для запоминания величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод;21 is a storage device for storing the value of the average voltage value generated in the first half-cycle;

22 - вычислитель среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод;22 - calculator of the average voltage generated in the second half-cycle;

23 - компаратор сравнения величины среднего напряжения, формируемого во второй полупериод, с запомненной величиной 23 is a comparator comparing the magnitude of the average voltage generated in the second half-period, with a stored value

среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод.the average voltage generated in the first half-cycle.

Мостовой инвертор с защитой выходного трансформатора от одностороннего насыщения при преобразовании постоянного напряжения в переменное со стабилизацией действующего значения выходного напряжения выполнен следующим образом.The bridge inverter with the protection of the output transformer from one-sided saturation when converting DC voltage to AC with stabilization of the effective value of the output voltage is as follows.

На вход 1, 2 выводов для источника питания подсоединен мостовой коммутатор 5 для преобразования постоянного тока в переменный.At the input 1, 2 terminals for the power source connected bridge switch 5 for converting direct current to alternating current.

К выходу мостового коммутатора 5 подсоединена первичная обмотка 7 выходного трансформатора 6.The primary winding 7 of the output transformer 6 is connected to the output of the bridge switch 5.

Ко входам запуска начала работы мостового коммутатора 5 при формировании первого и второго полупериодов подсоединен выходами тактовый генератор импульсов 14, задающий частоту формируемого выходного напряжения.To the inputs of the start of operation of the bridge switch 5 when forming the first and second half-periods, the outputs are connected to a clock pulse generator 14, which sets the frequency of the generated output voltage.

Параллельно обмотке 7 подсоединен электронный ключ 13 для короткого замыкания обмотки 7 при разомкнутых ключах мостового коммутатора 5.In parallel to the winding 7, an electronic key 13 is connected for short circuiting the winding 7 with the keys of the bridge switch 5 open.

К ключам мостового коммутатора 5 подсоединены входы встроенного в него средства обнаружения разомкнутого состояния всех ключей мостового коммутатора 5, и выход этого средства The keys of the bridge switch 5 are connected to the inputs of the built-in means for detecting the open state of all the keys of the bridge switch 5, and the output of this tool

подсоединен к входу электронного ключа 13 для короткого замыкания первичной обмотки 7 трансформатора 6.connected to the input of the electronic key 13 for short circuit of the primary winding 7 of the transformer 6.

Выходной трансформатор 6 содержит две идентичные измерительные обмотки 9 и 10, выполняющие функции датчиков ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, - обмотка 9 для первого полупериода, а обмотка 10 - для второго полупериода.The output transformer 6 contains two identical measuring windings 9 and 10, which act as EMF sensors for magnetization of the transformer magnetic circuit - winding 9 for the first half-cycle, and winding 10 for the second half-cycle.

К первой измерительной обмотке 9 подсоединено первое средство 11 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 6 в первый полупериод.To the first measuring winding 9 is connected the first means 11 for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the magnetic core of transformer 6 in the first half-cycle.

Ко второй измерительной обмотке 10 подсоединено второе средство 12 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 6 во второй полупериод.To the second measuring winding 10 is connected a second means 12 for detecting voltages proportional to the EMF magnetization of the magnetic core of the transformer 6 in the second half-cycle.

К выходу первого средства 11 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 6 в первый полупериод, подсоединен вычислитель 17 действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод.To the output of the first means 11 for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the magnetic circuit of the transformer 6 in the first half-period, a calculator 17 of the effective voltage value generated in the first half-period is connected.

К выходу вычислителя 17 действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, и к выходу источника 19 опорного напряжения, эквивалентного требуемой величине действующего значения напряжения, формируемого в первый To the output of the calculator 17 of the effective voltage value generated in the first half-cycle, and to the output of the reference voltage source 19, which is equivalent to the required value of the effective voltage value, formed in the first

полупериод подсоединен входами компаратор 20 сравнения величины действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, с напряжением источника 19 опорного напряжения.a half-period is connected to the inputs of a comparator 20 comparing the magnitude of the effective value of the voltage generated in the first half-period with the voltage of the reference voltage source 19.

К выходу первого средства 11 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 6 в первый полупериод, подсоединен вычислитель 18 среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод.To the output of the first means 11 for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the magnetic circuit of the transformer 6 in the first half-period, a calculator 18 of the average voltage generated in the first half-period is connected.

К выходу вычислителя 18 среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод подсоединено запоминающее устройство 21 для запоминания величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, и хранения этой величины во время формирования второго полупериода. К выходу второго средства 12 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 6 во второй полупериод подсоединен вычислитель 22 среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод.A memory 21 is connected to the output of the calculator 18 of the average voltage value generated in the first half-period to store the value of the average voltage value generated in the first half-cycle and to store this value during the formation of the second half-period. To the output of the second means 12 for detecting voltages proportional to the magnetization EMF of the magnetic circuit of the transformer 6 in the second half-period, a calculator 22 of the average voltage value generated in the second half-period is connected.

К выходу вычислителя 22 среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод, и к выходу запоминающего устройства 18 для запоминания величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, подсоединен To the output of the calculator 22 of the average voltage value generated in the second half-cycle, and to the output of the storage device 18 for storing the value of the average voltage value generated in the first half-cycle, is connected

компаратор 23 сравнения величины среднего напряжения, формируемого во второй полупериод, с запомненной величиной среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод.a comparator 23 for comparing the magnitude of the average voltage generated in the second half-cycle with the stored value of the average voltage generated in the first half-cycle.

Выход компаратора 20 сравнения величины действующего напряжения, формируемого в первый полупериод, с опорным напряжением соединен с теми входными цепями мостового коммутатора 6, которые служат для управления подключением первичной обмотки 7 выходного трансформатора 6 к источнику питания во время формирования первого полупериода.The output of the comparator 20 comparing the magnitude of the effective voltage generated in the first half-cycle with the reference voltage is connected to those input circuits of the bridge switch 6, which serve to control the connection of the primary winding 7 of the output transformer 6 to the power source during the formation of the first half-cycle.

выход компаратора 23 сравнения величины среднего напряжения, формируемого во второй полупериод, с запомненной величиной сформированного в первый полупериод среднего значения напряжения, соединен с теми входными цепями мостового коммутатора 6, которые служат для управления ключами мостового коммутатора, подключающими первичную обмотку 7 выходного трансформатора 6 к источнику питания во время формирования второго полупериода.the output of the comparator 23 comparing the magnitude of the average voltage generated in the second half-cycle with the stored value of the average voltage formed in the first half-cycle, is connected to those input circuits of the bridge switch 6, which are used to control the keys of the bridge switch connecting the primary winding 7 of the output transformer 6 to the source power during the formation of the second half-cycle.

Средства 17, 18, 19, 20 образуют канал 15 измерения текущих значений напряжений первого полупериода и вычисления действующего и среднего значений напряжения.Means 17, 18, 19, 20 form a channel 15 for measuring the current voltage values of the first half-cycle and calculating the current and average voltage values.

Средства 21, 22, 23 образуют канал 16 измерения текущих значений напряжений второго полупериода и вычисления среднего значения напряжения.Means 21, 22, 23 form a channel 16 for measuring the current voltage values of the second half-cycle and calculating the average voltage value.

На выход 3, 4 подсоединена выходная обмотка 8 выходного трансформатора 6.The output winding 8 of the output transformer 6 is connected to the output 3, 4.

Принцип действия мостового инвертора с защитой от одностороннего насыщения выходного трансформатора при преобразовании постоянного напряжения в переменное, со стабилизацией действующего значения выходного напряжения, заключается в следующем.The principle of operation of a bridge inverter with protection against one-sided saturation of the output transformer when converting direct voltage to alternating current, with stabilization of the effective value of the output voltage, is as follows.

Формируется напряжение первой полярности для первого полупериода. Затем формируется напряжение второй, противоположной, полярности, для второго полупериода.The voltage of the first polarity is formed for the first half-cycle. Then a voltage of the second, opposite, polarity is formed for the second half-cycle.

Действующее значение напряжения, формируемого в первый полупериод, делается равным заданной опорной величине.The effective value of the voltage generated in the first half-cycle is made equal to a given reference value.

Кроме того, вычисляется и запоминается среднее значение напряжения, сформированного в первый полупериод.In addition, the average value of the voltage generated in the first half-cycle is calculated and stored.

Во второй полупериод формируется напряжение, среднее значение которого равно запомненному среднему значению напряжения, сформированного в предшествующий ему первый полупериод.In the second half-cycle, a voltage is formed, the average value of which is equal to the stored average value of the voltage generated in the first half-cycle preceding it.

Причем при вычислениях действующего и среднего значений напряжений используется текущее напряжение, пропорциональное ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, которые снимаются с двух отдельных измерительных обмоток выходного трансформатора, нагруженных на активные сопротивления. Это снижает погрешность измерений по сравнению с применением одной обмотки с дальнейшим двухполупериодным выпрямлением и распределением сигналов по каналам.Moreover, when calculating the current and average voltage values, the current voltage is used, which is proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic circuit, which are removed from two separate measuring windings of the output transformer loaded with active resistances. This reduces the measurement error in comparison with the use of a single winding with further half-wave rectification and distribution of signals over the channels.

При этом обеспечивается равенство вольт-секундных площадей формируемых напряжений и исключается одностороннее насыщение магнитопровода трансформатора.This ensures the equality of the volt-second areas of the generated voltages and eliminates the one-sided saturation of the transformer magnetic circuit.

На сопротивлениях, подключенных к измерительным обмоткам выходного трансформатора, измеряют текущее напряжение, пропорциональное ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, и далее формируют напряжения первого и второго полупериодов с первой полярностью.On the resistances connected to the measuring windings of the output transformer, measure the current voltage proportional to the magnetization EMF of the transformer magnetic circuit, and then form the voltages of the first and second half-cycles with the first polarity.

Также измеряют текущее напряжение, пропорциональное ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, вычисляют его действующее значение, сравнивают результат с упомянутой заданной величиной опорного сигнала, и по достижении равенства текущего значения с опорным завершают формирование напряжения первого полупериода с первой полярностью.The current voltage proportional to the magnetization EMF of the transformer magnetic core is also measured, its effective value is calculated, the result is compared with the aforementioned set value of the reference signal, and when the current value is equal to the reference value, voltage generation of the first half-cycle with the first polarity is completed.

Кроме того, вычисляют среднее значение напряжения за первый полупериод, и результат сохраняют для использования в процессе формирования импульса напряжения второго полупериода с другой, противоположной полярностью.In addition, the average voltage value for the first half-cycle is calculated, and the result is stored for use in the process of generating a voltage pulse of the second half-cycle with a different, opposite polarity.

Во второй полупериод формируют второй импульс напряжения, имеющий другую, противоположную полярность.In the second half-cycle, a second voltage pulse is formed having a different, opposite polarity.

При формировании напряжения второго полупериода измеряют текущее напряжение, пропорциональное ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора, вычисляют его среднее значение, сравнивают результат с сохраненной величиной вычисленного среднего значения напряжения, сформированного за предшествующий первый полупериод, и по достижении равенства завершают формирование второго импульса.When forming the voltage of the second half-cycle, the current voltage is proportional to the EMF of the magnetization of the transformer magnetic circuit, its average value is calculated, the result is compared with the stored value of the calculated average voltage value generated for the previous first half-cycle, and when the equality is reached, the second pulse is completed.

При формировании импульсов последующих периодов все операции повторяют.In the formation of pulses of subsequent periods, all operations are repeated.

В результате этого выполняется равенство средних значений напряжений и вольт-секундных площадей формируемых импульсов первой и второй полярности в течение первого и второго полупериодов, и, следовательно, и магнитных потоков в магнитопроводе, что исключает опасность одностороннего насыщения магнитопровода трансформатора.As a result of this, the average values of voltages and volt-second areas of the generated pulses of the first and second polarity are equal during the first and second half-periods, and, consequently, magnetic fluxes in the magnetic circuit, which eliminates the danger of one-sided saturation of the transformer magnetic circuit.

В первый полупериод формируют напряжение, удовлетворяющее условиям для действующего значения In the first half-cycle, a voltage is formed that satisfies the conditions for the effective value

напряжения, и, кроме того, вычисляют среднее значение напряжения и запоминают результат.voltage, and, in addition, calculate the average value of the voltage and remember the result.

Во второй полупериод формируют напряжение, удовлетворяющее условиям для среднего значения, чтобы оно было равно ранее запомненной величине среднего значения напряжения первого полупериода.In the second half-cycle, a voltage is formed that satisfies the conditions for the average value so that it is equal to the previously stored value of the average voltage value of the first half-cycle.

В последующие периоды операции повторяют.In subsequent periods, the operation is repeated.

Реализующая изложенный принцип схема изображена на фиг.1, и работает следующим образом.Implementing the above principle, the circuit is depicted in figure 1, and works as follows.

На входы 1, 2 с источника питания мостового инвертора подается постоянное напряжение.A constant voltage is applied to inputs 1, 2 from the power supply of the bridge inverter.

Начинает работать тактовый генератор импульсов 14, задающий частоту формируемого выходного напряжения. Он подсоединен выходами к входам запуска начала работы мостового коммутатора 5 при формировании первого и второго полупериодов. Открываются соответствующие ключи мостового коммутатора 5 и через первичную обмотку 7 начинает протекать ток первого формируемого полупериода. Завершится первый формируемый полупериод при поступлении сигнала с канала 15 измерения текущих значений напряжений первого полупериода и вычисления действующего и среднего значений напряжения при The clock pulse generator 14 starts to work, setting the frequency of the generated output voltage. It is connected by outputs to the inputs of the start of operation of the bridge switch 5 during the formation of the first and second half-periods. The corresponding keys of the bridge switch 5 are opened and the current of the first half-cycle being formed begins to flow through the primary winding 7. The first formed half-cycle will end upon receipt of a signal from channel 15 measuring the current voltage values of the first half-cycle and calculating the current and average voltage values at

достижении требуемой величины действующего значения формируемого напряжения.reaching the required value of the effective value of the generated voltage.

Второй полупериод затем начнется с приходом генерируемого тактовым генератором 14 импульса второго полупериода, и завершится при поступлении сигнала с канала 16 при достижении равенства величины среднего значения формируемого напряжения второго полупериода со средним значением напряжения первого полупериода, сформированного в канале 15.The second half-cycle then begins with the arrival of the second half-cycle pulse generated by the clock generator 14, and ends when the signal from channel 16 arrives when the average value of the generated voltage of the second half-cycle is equal to the average voltage of the first half-cycle generated in channel 15.

Далее циклы повторяются.Further cycles are repeated.

При этом мостовой инвертор в целом и схемы в каналах 15 и 16 работают следующим образом.In this case, the bridge inverter as a whole and the circuits in channels 15 and 16 work as follows.

С выходов 3, 4 мостового инвертора снимается на подключаемую внешнюю нагрузку переменное напряжение, стабилизированное по величине действующего значения с заданной погрешностью, и лежащее в допустимом диапазоне от минимального до максимального значения.From the outputs 3, 4 of the bridge inverter, an alternating voltage is removed for a connected external load, stabilized by the value of the effective value with a given error, and lying in the allowable range from minimum to maximum value.

Постоянное напряжение, поступающее на входы 1, 2 с источника питания, мостовой коммутатор 5 преобразует в переменное. Переменное напряжение с выхода мостового коммутатора 5 подается на выходной трансформатор 6 через первичную обмотку 7.The DC voltage supplied to the inputs 1, 2 from the power source, the bridge switch 5 converts to AC. Alternating voltage from the output of the bridge switch 5 is supplied to the output transformer 6 through the primary winding 7.

С выходной обмотки 8 выходного трансформатора 6 на выходные выводы 3, 4 поступает выходное напряжение мостового инвертора.From the output winding 8 of the output transformer 6 to the output terminals 3, 4, the output voltage of the bridge inverter is supplied.

С первой измерительной обмотки 9, выполняющей функции датчика ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора снимаются сигналы, используемые для измерения текущего значения напряжения, пропорционального ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 6 в первый полупериод.The signals used to measure the current voltage proportional to the magnetization EMF of the transformer 6 magnetic core in the first half-cycle are taken from the first measuring winding 9, which functions as an EMF magnetization sensor.

Подсоединенное к первой измерительной обмотке 9 первое средство 11 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод, содержит активное сопротивление нагрузки обмотки 9, и выпрямитель, с которых и снимается текущее измерительное напряжение для вычислений. Сигналы с выхода средства 11 затем поступают на канал 15 измерения текущих значений напряжений первого полупериода и вычисления действующего и среднего значений напряжения, и выполняются вычисления. С вычислителя 17 действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, непрерывно поступает сигнал на один из входов компаратора 20 сравнения величины действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, с напряжением источника опорного напряжения 19. На второй вход компаратора 20 поступает опорный сигнал с источника Connected to the first measuring winding 9, the first means 11 for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-cycle contains the load resistance of the winding 9, and a rectifier, from which the current measuring voltage is removed for calculations. The signals from the output of the means 11 then enter the channel 15 measuring the current voltage values of the first half-cycle and calculating the current and average voltage values, and calculations are performed. From the calculator 17 of the effective voltage value generated in the first half-cycle, a signal is continuously supplied to one of the inputs of the comparator 20 for comparing the value of the effective voltage value generated in the first half-cycle with the voltage of the reference voltage source 19. The reference signal from the source is supplied to the second input of the comparator 20

опорного напряжения 19, эквивалентного требуемой величине действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод. При достижении равенства сигналов, поступающих на вход компаратора 20, на его выходе появляется сигнал завершения формирования. Этот сигнал служит для размыкания ключей мостового коммутатора 5, и передается на те входные цепи мостового коммутатора 5, которые во время формирования первого полупериода служат для управления подключением первичной обмотки 7 выходного трансформатора 6 к выводам входа 1, 2 для источника питания.the reference voltage 19, equivalent to the required value of the effective value of the voltage generated in the first half-cycle. When the equality of the signals received at the input of the comparator 20 is reached, a signal to complete the formation appears at its output. This signal serves to open the keys of the bridge switch 5, and is transmitted to those input circuits of the bridge switch 5, which during the formation of the first half-cycle serve to control the connection of the primary winding 7 of the output transformer 6 to the terminals of the input 1, 2 for the power source.

Процессы вычислений напряжений вычислителем среднего значения напряжения 18 и вычислителем действующего значения напряжения 17 начинаются и завершаются одновременно.The processes of calculating stresses by the average voltage calculator 18 and the current voltage calculator 17 start and end simultaneously.

Вычислители 17 и 18 после завершения вычислений встроенными средствами автоматически сбрасываются в исходное состояние готовности к следующим вычислениям.Calculators 17 and 18 after completion of calculations by built-in means are automatically reset to the initial state of readiness for the next calculations.

Частота выходного напряжения преобразователя напряжения задается тактовым генератором 14 периодических импульсов, выходы которого управляют запуском замыкания ключей мостового коммутатора 5. Формирование напряжений первого и второго полупериодов начинается при поступлении импульсов с первого или второго выходов тактового генератора 14 на соответствующие входы мостового коммутатора The frequency of the output voltage of the voltage Converter is set by the clock generator 14 periodic pulses, the outputs of which control the triggering circuit of the keys of the bridge switch 5. The formation of voltages of the first and second half-cycles begins when pulses from the first or second outputs of the clock generator 14 to the corresponding inputs of the bridge switch

5, а завершается управляющими сигналами с выходов каналов 15 или 16. С началом формирования напряжений первого и второго полупериодов через обмотку 7 трансформатора 6 начинает протекать ток.5a and ends with control signals from the outputs of channels 15 or 16. With the beginning of the formation of voltages of the first and second half-periods, a current flows through the winding 7 of the transformer 6.

Выходные сигналы, относящиеся к первому полупериоду, с первого выхода средства 11 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора подаются на канал 15 измерения текущих значений напряжений первого полупериода и вычисления действующего и среднего значений напряжения, содержащий два средства измерения текущего напряжения, формируемого в первый полупериод, и необходимых вычислений:The output signals related to the first half-cycle from the first output of the means 11 for detecting voltages proportional to the magnetizing EMF of the transformer magnetic core are fed to channel 15 for measuring the current voltage values of the first half-cycle and for calculating the current and average voltage values, containing two means for measuring the current voltage generated in the first half-cycle , and necessary calculations:

- на измерительный вход вычислителя 17 действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод,- to the measuring input of the calculator 17 of the effective voltage value generated in the first half-cycle,

- на измерительный вход вычислителя 18 среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод.- to the measuring input of the calculator 18 of the average voltage generated in the first half-cycle.

Выходные сигналы с выхода второго средства 12 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода, относящиеся ко второму полупериоду, подаются на канал 16 измерения текущих значений напряжений второго полупериода и вычисления среднего значения напряжения - на вход вычислителя 22 среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод. Канал 16 содержит только The output signals from the output of the second means 12 for detecting voltages proportional to the EMF of the magnetization of the magnetic core related to the second half-cycle are fed to channel 16 for measuring the current voltage values of the second half-cycle and for calculating the average voltage — to the input of the computer 22 of the average voltage generated in the second half-period. Channel 16 only contains

одно средство вычисления параметров текущего напряжения, формируемого во второй полупериод.one means of calculating the parameters of the current voltage generated in the second half-cycle.

Вычисленное среднее значение напряжения первого полупериода с выхода вычислителя 18 поступает на канал 16, - на вход запоминающего устройства 21 для величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, где эта величина хранится до завершения процесса формирования напряжения второго полупериода и затем автоматически сбрасывается.The calculated average voltage value of the first half-cycle from the output of the calculator 18 goes to channel 16, to the input of the storage device 21 for the average voltage value generated in the first half-cycle, where this value is stored until the voltage generation process of the second half-cycle is completed and then automatically reset.

Вычислители 17, 18, а также 22, начинают выполнять вычисления с момента начала сигналов, поступающих на их входы, соответственно, с выходов первого 11 и второго 12 средств выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода.Calculators 17, 18, as well as 22, begin to perform calculations from the moment the signals arriving at their inputs begin, respectively, from the outputs of the first 11 and second 12 means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the magnetic circuit.

Когда напряжение, относящееся ко второму полупериоду, поступает с выхода средства 12 выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора 6, на вход вычислителя среднего значения напряжения 22, последний начинает выполнять вычисления с момента начала сигнала. С выхода вычислителя 22 напряжение, пропорциональное среднему значению напряжения второго полупериода, поступает на первый вход компаратора 23 сравнения текущего среднего напряжения второго полупериода с напряжением When the voltage related to the second half-cycle comes from the output of the means for detecting voltages 12 proportional to the magnetizing EMF of the magnetic core of the transformer 6, to the input of the average voltage calculator 22, the latter starts to calculate from the moment the signal starts. From the output of the calculator 22, a voltage proportional to the average voltage of the second half-cycle is supplied to the first input of the comparator 23 for comparing the current average voltage of the second half-cycle with the voltage

на выходе запоминающего устройства 21 для величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод. На второй вход компаратора 23 подается напряжение с выхода запоминающего устройства 21, которое пропорционально среднему значению напряжения, сформированного в первый полупериод. При равенстве этих напряжений на выходе компаратора 23 формируется сигнал завершения формирования, который поступает на второй вход мостового коммутатора 5, и формирование напряжения второго полупериода завершается. Одновременно с выхода компаратора 23 подается также сигнал на второй вход запоминающего устройства 21 для величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, устанавливая его в исходное состояние готовности к очередному запоминанию.the output of the storage device 21 for the average value of the voltage generated in the first half-cycle. The second input of the comparator 23 is supplied with voltage from the output of the storage device 21, which is proportional to the average value of the voltage generated in the first half-cycle. If these voltages are equal, the output signal of formation is generated at the output of the comparator 23, which is fed to the second input of the bridge switch 5, and the voltage generation of the second half-cycle is completed. Simultaneously with the output of the comparator 23, a signal is also supplied to the second input of the storage device 21 for the average voltage value generated in the first half-cycle, setting it in the initial state of readiness for the next storage.

Вычислительные устройства 17, 18, 22 после каждого завершения вычислений за соответствующий полупериод встроенными средствами автоматически устанавливаются в исходное состояние готовности к очередным вычислениям.Computing devices 17, 18, 22 after each completion of the calculations for the corresponding half-cycle, the built-in tools are automatically set to the initial state of readiness for the next calculations.

В результате средние значения импульсов, сформированных в первый и во второй полупериоды, равны.As a result, the average values of the pulses generated in the first and second half-periods are equal.

Ключом 13 осуществляется короткое замыкание первичной обмотки 7 в те промежутки времени, когда она отключена от источника питания - ключи мостового коммутатора 5 разомкнуты.The key 13 is a short circuit of the primary winding 7 at those times when it is disconnected from the power source - the keys of the bridge switch 5 are open.

После завершения формирования каждого полупериода ключи мостового коммутатора 5 некоторое время разомкнуты. В этот промежуток времени замыкается ключ 13, который размыкается до очередного замыкания ключей мостового коммутатора 5. При этом ликвидируется возможное остаточное намагничивание магнитопровода трансформатора.After the completion of the formation of each half-cycle, the keys of the bridge switch 5 are open for some time. In this period of time, the key 13 closes, which opens until the next key closure of the bridge switch 5. This eliminates the possible residual magnetization of the transformer magnetic circuit.

Мостовой коммутатор 5 содержит средства предотвращения сквозных токов через содержащиеся в нем управляемые коммутаторы, и средства предотвращения одновременного замыкания упомянутых коммутаторов преобразователя и электронного ключа для короткого замыкания первичной обмотки трансформатора. Такие средства известны, например, схемы запрета и формирования пауз между моментами переключений в мостовых схемах. Такие схемы применимы для защиты всего комплекса упомянутых ключей мостового коммутатора 5 вместе с ключом 13.The bridge switch 5 contains means for preventing through currents through the managed switches contained therein, and means for preventing the simultaneous short-circuiting of said converter switches and an electronic switch for short-circuiting the primary winding of the transformer. Such means are known, for example, prohibition schemes and the formation of pauses between switching times in bridge circuits. Such schemes are applicable to protect the entire complex of the mentioned keys of the bridge switch 5 together with the key 13.

Известные устройства обычно решают задачу стабилизации напряжения таким образом, чтобы выходное напряжение было равно определенной заданной величине с некоторыми допусками, обычно симметричными относительно требуемого номинала.Known devices usually solve the problem of stabilizing the voltage so that the output voltage is equal to a certain predetermined value with some tolerances, usually symmetrical with respect to the required rating.

По предложенному решению выходное напряжение находится в пределах заданных допусков. При этом выходное напряжение может иметь несимметричные допуски относительно задаваемого According to the proposed solution, the output voltage is within the specified tolerances. In this case, the output voltage may have asymmetrical tolerances relative to the specified

опорного напряжения, если на выходном трансформаторе имеется неравенство напряжений первого и второго полупериодов, вызванное источником питания и элементами схемы или нелинейной нагрузкой.reference voltage, if the output transformer has a voltage inequality of the first and second half-cycles caused by the power source and circuit elements or non-linear load.

Погрешности величины действующего напряжения на выходе преобразователя напряжения по предложенному методу находятся в допустимых для практических приложений пределах.Errors of the magnitude of the effective voltage at the output of the voltage converter according to the proposed method are within acceptable limits for practical applications.

Для каждой пары импульсов за один период параметры первого импульса точно соответствуют требуемой величине, при которой обеспечивается требуемое действующее значение.For each pair of pulses in one period, the parameters of the first pulse exactly correspond to the required value, at which the required effective value is provided.

Разница параметров второго импульса и первого импульса приводят к незначительной абсолютной погрешности действующего значения на выходе преобразователя напряжения, по сравнению с известными вариантами обеспечения равенства действующих значений в обоих полупериодах.The difference in the parameters of the second pulse and the first pulse leads to a slight absolute error of the effective value at the output of the voltage converter, in comparison with the known options for ensuring the equality of the effective values in both half-periods.

Предложенное решение позволяет упростить громоздкие и сложные схемотехнические решения контроля и управления, используемые в известных схемах преобразователей напряжения с целью предотвращения одностороннего насыщения трансформатора.The proposed solution allows us to simplify the cumbersome and complex circuitry solutions for monitoring and control used in known circuits of voltage converters in order to prevent one-sided saturation of the transformer.

Источники информации.Information sources.

1. Патент США №6617839, Method for detecting current transformer saturation.1. US patent No. 6617839, Method for detecting current transformer saturation.

2. Патент США №4017786, Transformer saturation control circuit for a high frequency switching power supply.2. US Patent No. 4017786, Transformer saturation control circuit for a high frequency switching power supply.

3. Патент США №5317497, Internally excited, controlled transformer saturation, inverter circuitry.3. US Patent No. 5317497, Internally excited, controlled transformer saturation, inverter circuitry.

4. Патент РФ №2027297, МПК Н02М 7/539, Преобразователь постоянного напряжения в переменное заданной формы.4. RF patent No. 2027297, IPC Н02М 7/539, DC / AC Converter of a given shape.

5. Патент РФ №2035833, МПК Н02М 7/538, Способ ограничения одностороннего насыщения трансформатора импульсного преобразователя напряжения.5. RF patent No. 2035833, IPC Н02М 7/538, Method for limiting one-sided saturation of a transformer of a pulse voltage converter.

6. Патент РФ №2282934, МПК Н02М 7/42, Инвертор напряжения с защитой трансформатора от одностороннего насыщения.6. RF patent №2282934, IPC Н02М 7/42, Voltage inverter with transformer protection from one-sided saturation.

Claims (1)

Мостовой инвертор с защитой выходного трансформатора от одностороннего насыщения, предназначенный для преобразования постоянного напряжения в переменное со стабилизацией действующего значения выходного напряжения, содержащий: мостовой коммутатор для преобразования постоянного тока в переменный, подсоединенный к выводам для источника питания; выходной трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к выходу мостового коммутатора; электронный ключ для короткого замыкания этой обмотки при разомкнутых ключах мостового коммутатора; тактовый генератор импульсов, задающий частоту формируемого выходного напряжения, отличающийся тем, что к ключам мостового коммутатора подсоединены входы средства обнаружения разомкнутого состояния всех ключей мостового коммутатора, а выход этого средства подсоединен к входу электронного ключа для короткого замыкания первичной обмотки трансформатора; выходной трансформатор содержит две идентичные измерительные обмотки, выполняющие функции датчиков ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора; к первой измерительной обмотке подсоединено первое средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод; ко второй измерительной обмотке подсоединено второе средство выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора во второй полупериод; вычислитель действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединен к выходу первого средства выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод; источник опорного напряжения, эквивалентного требуемой величине действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод; компаратор сравнения величины действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, с напряжением источника опорного напряжения, подсоединен входами к выходу вычислителя действующего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, и к выходу источника опорного напряжения; вычислитель среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод, подсоединен к выходу первого средства выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора в первый полупериод; запоминающее устройство для запоминания величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, и хранения этой величины во время формирования второго полупериода, подсоединено к выходу вычислителя среднего значения напряжения, формируемого в первый полупериод; вычислитель среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод, подсоединен к выходу второго средства выявления напряжений, пропорциональных ЭДС намагничивания магнитопровода трансформатора во второй полупериод; компаратор сравнения величины среднего напряжения, формируемого во второй полупериод, с запомненной величиной среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод, подсоединен к выходу вычислителя среднего значения напряжения, формируемого во второй полупериод, и к выходу запоминающего устройства для запоминания величины среднего значения напряжения, сформированного в первый полупериод; выход компаратора сравнения величины действующего напряжения, формируемого в первый полупериод, с опорным напряжением соединен с теми входными цепями мостового коммутатора, которые служат для управления подключением первичной обмотки выходного трансформатора к источнику питания во время формирования первого полупериода; выход компаратора сравнения величины среднего напряжения, формируемого во второй полупериод, с запомненной величиной сформированного в первый полупериод среднего значения напряжения, соединен с теми входными цепями мостового коммутатора, которые служат для управления ключами мостового коммутатора, подключающими первичную обмотку выходного трансформатора к источнику питания во время формирования второго полупериода.
Figure 00000001
A bridge inverter with protection of the output transformer from one-sided saturation, intended for converting direct voltage to alternating current with stabilization of the effective value of the output voltage, comprising: a bridge switch for converting direct current into alternating current, connected to the terminals for a power source; output transformer, the primary winding of which is connected to the output of the bridge switch; electronic key for short-circuiting this winding with open keys of the bridge switch; a clock pulse generator that sets the frequency of the generated output voltage, characterized in that the inputs of the open-circuit detection means of all the keys of the bridge switch are connected to the keys of the bridge switch, and the output of this tool is connected to the input of the electronic key for short-circuiting the primary winding of the transformer; the output transformer contains two identical measuring windings that act as EMF sensors for magnetizing the transformer magnetic circuit; the first means of detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-period is connected to the first measuring winding; to the second measuring winding is connected a second means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the second half-period; a calculator of the effective value of the voltage generated in the first half-period is connected to the output of the first means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-period; a reference voltage source equivalent to the required value of the effective voltage value generated in the first half-cycle; a comparator comparing the magnitude of the rms value of the voltage generated in the first half-cycle with the voltage of the reference voltage source, connected to the outputs of the calculator of the rms value of the voltage generated in the first half-cycle, and to the output of the reference voltage source; a calculator of the average value of the voltage generated in the first half-period is connected to the output of the first means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the first half-period; a storage device for storing the value of the average voltage value generated in the first half-cycle, and storing this value during the formation of the second half-period, connected to the output of the calculator of the average voltage value generated in the first half-period; a calculator of the average value of the voltage generated in the second half-period is connected to the output of the second means for detecting voltages proportional to the EMF of magnetization of the transformer magnetic circuit in the second half-period; a comparator comparing the average voltage value generated in the second half-cycle with the stored average voltage value generated in the first half-time, connected to the output of the average voltage calculator generated in the second half-time, and to the output of the storage device for storing the average voltage value generated in first half period; the output of the comparator comparing the magnitude of the effective voltage generated in the first half-cycle, with the reference voltage connected to those input circuits of the bridge switch, which serve to control the connection of the primary winding of the output transformer to the power source during the formation of the first half-cycle; the output of the comparator comparing the average voltage generated in the second half-cycle, with the stored value of the average voltage formed in the first half-cycle, is connected to those input circuits of the bridge switch, which are used to control the bridge switch keys that connect the primary winding of the output transformer to the power source during formation second half period.
Figure 00000001
RU2008152737/22U 2008-12-30 2008-12-30 BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION RU84173U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008152737/22U RU84173U1 (en) 2008-12-30 2008-12-30 BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008152737/22U RU84173U1 (en) 2008-12-30 2008-12-30 BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU84173U1 true RU84173U1 (en) 2009-06-27

Family

ID=41027700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008152737/22U RU84173U1 (en) 2008-12-30 2008-12-30 BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU84173U1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD751051S1 (en) * 2013-10-07 2016-03-08 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD752009S1 (en) * 2013-10-07 2016-03-22 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD752010S1 (en) * 2013-10-07 2016-03-22 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD757673S1 (en) * 2013-10-07 2016-05-31 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD760680S1 (en) * 2013-10-07 2016-07-05 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD778252S1 (en) * 2014-05-13 2017-02-07 Isaac S. Daniel Communication device with biometric verification means
USD779448S1 (en) * 2014-05-13 2017-02-21 Isaac S. Daniel Communication device with biometric verification means
USD784278S1 (en) * 2013-10-07 2017-04-18 Lg Electronics Inc. Mobile phone

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD751051S1 (en) * 2013-10-07 2016-03-08 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD752009S1 (en) * 2013-10-07 2016-03-22 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD752010S1 (en) * 2013-10-07 2016-03-22 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD757673S1 (en) * 2013-10-07 2016-05-31 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD760680S1 (en) * 2013-10-07 2016-07-05 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD784278S1 (en) * 2013-10-07 2017-04-18 Lg Electronics Inc. Mobile phone
USD778252S1 (en) * 2014-05-13 2017-02-07 Isaac S. Daniel Communication device with biometric verification means
USD779448S1 (en) * 2014-05-13 2017-02-21 Isaac S. Daniel Communication device with biometric verification means

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU84173U1 (en) BRIDGE INVERTER WITH OUTPUT TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION
US8199534B2 (en) Load current detection in electrical power converters
KR980006770A (en) Power Inverter with Three or More Parallel-Driven PWM-Type Power Reversal Units
HK1111823A1 (en) Method and device for fault detection in an n-winding three-phase power transformer
US8451631B2 (en) Control apparatus of power converter circuit
RU2013138012A (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING VARIABLE VOLTAGE
KR970062718A (en) Portable Current Tester
RU2343623C1 (en) Bridge voltage inverter with transformer protection against unilateral saturation
JP3927787B2 (en) Method and system for detecting a zero current level in a line rectifier converter
RU2273087C1 (en) Method for protecting voltage inverter transformer against single-ended saturation
RU2377712C1 (en) Bridge inverter with prevention of one-sided saturation of output transformer
RU87304U1 (en) VOLTAGE INVERTER WITH PREVENTION OF ONE-SIDED SATURATION OF TRANSFORMER
RU92260U1 (en) BRIDGE INVERTER WITH TRANSFORMER PROTECTION FROM ONE-SIDED SATURATION
RU2280313C1 (en) Method for protecting voltage-inverter transformer from single-ended saturation
US5631542A (en) Method for controlling the strength of a charging current
RU78381U1 (en) BRIDGE VOLTAGE INVERTER WITH PROTECTION OF THE OUTPUT TRANSFORMER FROM ONE-SIDED SATURATION
US20170084386A1 (en) Dc compensation for high dc current in transformer
RU2282934C1 (en) Voltage inverter with protection of transformer from one-sided saturation
RU75805U1 (en) BRIDGE VOLTAGE INVERTER WITH PREVENTION OF ONE-SIDED SATURATION OF OUTPUT TRANSFORMER
RU87586U1 (en) INVERTER WITH BRIDGE SWITCH WITH TRANSFORMER PROTECTION AGAINST SINGLE-SIDED SATURATION
JP2008199814A (en) Power factor corrected direct-current power supply
RU2279686C1 (en) Arrangement for definition of the group of joining of the windings of a three-phase transformer
RU2458450C2 (en) Method to control autonomous matched inverter with quasi-resonant switching
US9584009B2 (en) Line current reference generator
SU924592A1 (en) Sine-wave current active or reactive component pickup

Legal Events

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

Effective date: 20101231