RU89307U1

RU89307U1 - INDEPENDENT VOLTAGE INVERTER WITH QUASI-RESONANCE COMMUTATION

Info

Publication number: RU89307U1
Application number: RU2009116601/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника"
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2009-11-27

Abstract

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей, в сварочных инверторах и преобразователях для других электротехнических нагрузок повышенной частоты. Полезная модель повышает надежность работы независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией. Независимый инвертор напряжения с квазирезонансной коммутацией содержит, подключенный к входным выводам инвертора напряжения выводами постоянного тока однофазный мост на управляемых вентилях 1-4 с встречно-параллельными диодами 5-8, зашунтированными формирующими конденсаторами 9-12, между выводами переменного тока которого включена последовательная цепь, содержащая коммутирующий дроссель 13, первичную обмотку однофазного согласующего трансформатора 14 и второй коммутирующий дроссель 15, зашунтированная коммутирующим конденсатором 16. Первичная обмотка однофазного согласующего трансформатора подключена к входным выводам инвертора напряжения через встречный однофазный мост на диодах 17-20. Выводы вторичной обмотки однофазного согласующего трансформатора соединены с выходными выводами инвертора напряжения. 1 илл. The utility model relates to converter technology and can be used in power supplies for induction heaters, in welding inverters and converters for other electrical loads of high frequency. The utility model improves the reliability of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching. An independent voltage inverter with quasi-resonant switching comprises a single-phase bridge connected to the input terminals of the voltage inverter with controlled single-phase valves 1-4 with counter-parallel diodes 5-8, shunted by forming capacitors 9-12, between which alternating current leads a serial circuit is connected, comprising a switching choke 13, a primary winding of a single-phase matching transformer 14 and a second switching choke 15, shunted by a switching capacitor 16. R rvichnaya single phase winding of the matching transformer connected to the voltage input terminals of the inverter through the single-phase counter diode bridge 17-20. The terminals of the secondary winding of the single-phase matching transformer are connected to the output terminals of the voltage inverter. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована при проектировании источников питания для индукционных нагревателей, сварочных инверторов и преобразователей для других электротехнических нагрузок повышенной частоты. Полезная модель повышает надежность работы независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией.The utility model relates to converter technology and can be used in the design of power supplies for induction heaters, welding inverters and converters for other electrical loads of high frequency. The utility model improves the reliability of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching.

Известен независимый инвертор напряжения с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора напряжения выводами постоянного тока однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, зашунтированными формирующими конденсаторами, между выводами переменного тока которого включена первичная обмотка однофазного согласующего трансформатора, а выводы вторичной обмотки однофазного согласующего трансформатора соединены с выходными выводами инвертора напряжения (П.2159497 РФ, МКИ Н05М 5\44. Способ управления преобразователем частоты / Силкин Е.М. - Заявл. 13.04.99, Опубл. 20.11.00, Б.И. №32).Known independent voltage inverter with quasi-resonant switching, containing a single-phase bridge connected to the input terminals of the voltage inverter by controlled-output valves with on-parallel diodes, shunted by forming capacitors, between the AC terminals of which the primary winding of a single-phase matching transformer is connected, and the terminals of the secondary winding of a single-phase matching transformer connected to the output terminals of the voltage inverter (P.2159497 RF, MKI N05M 5 \ 44. A method for controlling a frequency converter / EM Silkin - Declaration 04/13/99, Pub. 20.11.00, B.I. No. 32).

Недостатком независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией является низкая надежность работы. Это обусловлено возможным переходом инвертора напряжения в режим с неограниченным разрядом формирующих конденсаторов через управляемые вентили при сбросах нагрузки или внутримостовом фазовом регулировании, высокими уровнями перенапряжений на обмотках однофазного согласующего трансформатора и электромагнитных помех при работе на существенно нелинейные нагрузки, например, разрядные, с полупроводниковым выпрямителем и другие высокочастотные нелинейные нагрузки.The disadvantage of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching is its low reliability. This is due to the possible transition of the voltage inverter to the mode with unlimited discharge of the forming capacitors through the controlled valves during load shedding or in-bridge phase regulation, high levels of overvoltage on the windings of a single-phase matching transformer and electromagnetic interference during operation on substantially non-linear loads, for example, discharge, with a semiconductor rectifier and other high-frequency non-linear loads.

Известен независимый инвертор напряжения с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора напряжения выводами постоянного тока однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, зашунтированными формирующими конденсаторами, между выводами переменного тока которого включена последовательная цепь, содержащая коммутирующий дроссель и первичную обмотку однофазного согласующего трансформатора, выводы вторичной обмотки однофазного согласующего трансформатора соединены с выходными выводами инвертора напряжения (Силкин Е.М., Кузьмин А.Ф. Системы управления с транзисторными преобразователями для промышленных озонаторов большой мощности // Электротехника. - 2001. - №5. - С.42-46).Known independent voltage inverter with quasi-resonant switching, comprising a single-phase bridge connected to the input terminals of the voltage inverter by controlled-output valves with on-parallel diodes, shunted by forming capacitors, between the terminals of the alternating current of which there is connected a serial circuit containing a switching inductor and a primary winding of a single-phase matching transformer, the terminals of the secondary winding of a single-phase matching transformer are connected to odnymi inverter voltage terminals (EM Silkin, Kuzmin AF control system with transistors converters for industrial large capacity ozone generators // Electronics -. 2001. - №5 -. S.42-46).

Известен независимый инвертор напряжения с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора напряжения выводами постоянного тока однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, зашунтированными формирующими конденсаторами, между выводами переменного тока которого включена последовательная цепь, содержащая коммутирующий дроссель и первичную обмотку однофазного согласующего трансформатора, выводы вторичной обмотки однофазного согласующего трансформатора соединены с выходными выводами инвертора напряжения (П.2155432 РФ, МКИ Н02М 5\45. Преобразователь частоты \ Силкин Е.М. - Заявл. 13.04.99, Опубл. 27.08.00, Б.И. №24).Known independent voltage inverter with quasi-resonant switching, comprising a single-phase bridge connected to the input terminals of the voltage inverter by controlled-output valves with on-parallel diodes, shunted by forming capacitors, between the terminals of the alternating current of which there is connected a serial circuit containing a switching inductor and a primary winding of a single-phase matching transformer, the terminals of the secondary winding of a single-phase matching transformer are connected to odnymi outputs a voltage inverter (. P.2155432 RF MKI N02M 5 \ 45 frequency converter \ Silkin EM - stated 04.13.99, published 27.08.00, BI №24..).

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

Недостатком прототипа является низкая надежность работы. Это обусловлено возможным переходом инвертора напряжения в режим с неограниченным разрядом формирующих конденсаторов через управляемые вентили при сбросах нагрузки или внутримостовом фазовом регулировании, высокими уровнями перенапряжений на обмотках однофазного согласующего трансформатора и электромагнитных помех при работе на существенно нелинейные нагрузки, например, разрядные, с полупроводниковым выпрямителем и другие нелинейные высокочастотные нагрузки.The disadvantage of the prototype is the low reliability. This is due to the possible transition of the voltage inverter to the mode with unlimited discharge of the forming capacitors through the controlled valves during load shedding or in-bridge phase regulation, high levels of overvoltage on the windings of a single-phase matching transformer and electromagnetic interference during operation on substantially non-linear loads, for example, discharge, with a semiconductor rectifier and other non-linear high-frequency loads.

Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности работы независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of improving the reliability of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что независимый инвертор напряжения с квазирезонансной коммутацией содержит, подключенный к входным выводам инвертора напряжения выводами постоянного тока однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, зашунтированными формирующими конденсаторами, между выводами переменного тока которого включена последовательная цепь, содержащая коммутирующий дроссель, первичную обмотку однофазного согласующего трансформатора и второй коммутирующий дроссель, зашунтированная коммутирующим конденсатором, первичная обмотка однофазного согласующего трансформатора подключена к входным выводам инвертора напряжения через встречный однофазный мост на диодах, а выводы вторичной обмотки однофазного согласующего трансформатора соединены с выходными выводами инвертора напряжения.This goal is achieved by the fact that an independent voltage inverter with quasi-resonant switching comprises a single-phase bridge connected to the input terminals of the voltage inverter on controlled valves with counter-parallel diodes shunted by forming capacitors, between the alternating current terminals of which there is connected a serial circuit containing a switching inductor , the primary winding of a single-phase matching transformer and a second switching inductor, shunted commutator yuschim condenser, single-phase primary winding of the matching transformer is connected to the input terminals of the voltage inverter via the counter single phase diode bridge, and the terminals of single-phase secondary winding of the matching transformer connected to the inverter output voltage terminals.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение надежности работы независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией, что обусловлено уменьшением отрицательного влияния заряда коммутирующего конденсатора и неограниченных разрядов формирующих конденсаторов через управляемые вентили при сбросах нагрузки или внутримостовом фазовом регулировании, снижением уровней перенапряжений на обмотках однофазного согласующего трансформатора и электромагнитных помех при работе на существенно нелинейные нагрузки, например, разрядные, с полупроводниковым выпрямителем и другие нелинейные высокочастотные нагрузки за счет симметричного ограничения максимальных напряжений на первичной обмотке однофазного согласующего трансформатора на уровне напряжения питания.A significant difference characterizing the utility model is an increase in the reliability of the operation of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching, which is caused by a decrease in the negative effect of the charge of the switching capacitor and unlimited discharges of the forming capacitors through controlled valves during load shedding or in-bridge phase regulation, and a decrease in the level of overvoltage on the windings of a single-phase matching transformer and electromagnetic interference when working on substantially nonlinear nye load, such as bit, a semiconductor rectifier and other nonlinear high-frequency loads due to the symmetrical limitation of the maximum stresses on the primary winding of the matching transformer for single-phase supply voltage level.

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

На рисунке приведена схема независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией.The figure shows a diagram of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching.

Независимый инвертор напряжения с квазирезонансной коммутацией содержит, подключенный к входным выводам инвертора напряжения выводами постоянного тока однофазный мост на управляемых вентилях 1-4 с встречно-параллельными диодами 5-8, зашунтированными формирующими конденсаторами 9-12, между выводами переменного тока которого включена последовательная цепь, содержащая коммутирующий дроссель 13, первичную обмотку однофазного согласующего трансформатора 14 и второй коммутирующий дроссель 15, зашунтированная коммутирующим конденсатором 16. Первичная обмотка однофазного согласующего трансформатора подключена к входным выводам инвертора напряжения через встречный однофазный мост на диодах 17-20. Выводы вторичной обмотки однофазного согласующего трансформатора соединены с выходными выводами инвертора напряжения. Нагрузка 21 подключена к выходным выводам независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией.An independent voltage inverter with quasi-resonant switching comprises a single-phase bridge connected to the input terminals of the voltage inverter with controlled single-phase valves 1-4 with counter-parallel diodes 5-8, shunted by forming capacitors 9-12, between which alternating current leads a serial circuit is connected, comprising a switching choke 13, a primary winding of a single-phase matching transformer 14 and a second switching choke 15, shunted by a switching capacitor 16. R rvichnaya single phase winding of the matching transformer connected to the voltage input terminals of the inverter through the single-phase counter diode bridge 17-20. The terminals of the secondary winding of the single-phase matching transformer are connected to the output terminals of the voltage inverter. The load 21 is connected to the output terminals of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching.

Независимый инвертор напряжения с квазирезонансной коммутацией в установившемся режиме работает следующим образом. Импульсы управления на управляемые вентили 1, 4 и 2, 3 поступают поочередно с частотой, равной частоте выходного сигнала инвертора напряжения. Коммутирующий конденсатор 16 обеспечивает параллельную компенсацию реактивной мощности цепи нагрузки 21, однофазного согласующего трансформатора 14 и коммутирующих дросселей 13, 15. Коммутирующие дроссели 13, 15 могут выполняться в виде самостоятельных элементов или представлять собой индуктивность нагрузки (части нагрузки) и (или) соединительных отводящих шин (кабелей). Формирующие конденсаторы 9-12 обеспечивают «траектории» переключения управляемых вентилей 1-4 и встречно-параллельных диодов 5-8. Управляемые вентили 1-4 включаются при нулевых значениях тока и напряжения на них, а выключаются при максимальном токе и нулевом напряжении. Встречно-параллельные диоды 5-8 включаются при максимальном токе и нулевом напряжении на них, а выключаются при нулевых значениях тока и напряжения за счет совместного действия формирующих 9-12 и коммутирующего 16 конденсаторов.An independent voltage inverter with quasi-resonant switching in steady state operates as follows. The control pulses to the controlled valves 1, 4 and 2, 3 arrive alternately with a frequency equal to the frequency of the output signal of the voltage inverter. The switching capacitor 16 provides parallel compensation of the reactive power of the load circuit 21, the single-phase matching transformer 14 and the switching reactors 13, 15. The switching reactors 13, 15 can be implemented as independent elements or represent the inductance of the load (part of the load) and (or) connecting discharge busbars (cables). Forming capacitors 9-12 provide a "trajectory" of switching controlled gates 1-4 and anti-parallel diodes 5-8. Controlled valves 1-4 turn on at zero current and voltage values, and turn off at maximum current and zero voltage. Counter-parallel diodes 5-8 turn on at maximum current and zero voltage on them, and turn off at zero current and voltage due to the combined action of forming 9-12 and switching 16 capacitors.

Полный цикл (период) выходного сигнала независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией состоит из двух временных интервалов (полупериодов), соответствующих различным сочетаниям включенного и выключенного состояния управляемых вентилей 1-4 и встречно-параллельных диодов 5-8. В каждом полупериоде можно выделить три временных интервала (одновременной работы двух встречно-параллельных диодов 5, 8 или 6, 7, двух управляемых вентилей 1, 4 или 2, 3 однофазного моста и паузы). Основной интервал соответствует интервалу одновременной проводимости двух управляемых вентилей однофазного моста 1, 4 или 2, 3. На этом интервале энергия от источника питания инвертора напряжения передается в нагрузку 21. Два других интервала фактически соответствуют времени (интервалу) коммутации. На интервалах одновременной проводимости двух управляемых вентилей 1, 4 (2, 3) и двух смежных встречно-параллельных диодов 5, 8 (6, 7) к выключенным управляемым вентилям 2, 3 (1, 4) прикладывается прямое максимальное напряжение, а к их смежным встречно-параллельным диодам 6, 7 (5, 8) максимальное обратное (отрицательное) напряжение, равное напряжению источника питания инвертора напряжения.The full cycle (period) of the output signal of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching consists of two time intervals (half-periods) corresponding to various combinations of on and off state of controlled gates 1-4 and anti-parallel diodes 5-8. In each half-period, three time intervals can be distinguished (simultaneous operation of two counter-parallel diodes 5, 8 or 6, 7, two controlled gates 1, 4 or 2, 3 of a single-phase bridge and pauses). The main interval corresponds to the simultaneous conduction interval of two controlled valves of a single-phase bridge 1, 4 or 2, 3. At this interval, energy from the voltage inverter power supply is transferred to load 21. The other two intervals actually correspond to the switching time (interval). At the intervals of simultaneous conductivity of two controlled gates 1, 4 (2, 3) and two adjacent counter-parallel diodes 5, 8 (6, 7), the controlled maximum gates 2, 3 (1, 4) are applied, and the maximum direct voltage is applied to them adjacent counter-parallel diodes 6, 7 (5, 8) maximum reverse (negative) voltage equal to the voltage of the voltage inverter power source.

В момент включения (начало полупериода), например, управляемых вентилей 1, 4 ток через нагрузку 21 протекает от источника питания инвертора напряжения по цепи:+-1-13-14(21)-15-4--. Коммутирующий конденсатор 16 заряжен с полярностью «+» на левой по схеме обкладке до напряжения источника питания. Формирующие конденсаторы 9, 12 разряжены, а 10, 11 заряжены до максимального напряжения, равного напряжению источника питания. Формирующие конденсаторы 9, 12 в момент выключения управляемых вентилей 1, 4 начинают заряжаться, коммутирующий конденсатор 16 перезаряжаться, а формирующие конденсаторы 10, 11 разряжаться по колебательному закону по контурам: 16-13-14-15-16, 9-13-14-15-11-9 и 12-10-13-14-15-12. С момента выключения управляемых вентилей 1, 4 начинается интервал паузы. Таким образом, в данном интервале времени одновременно не проводят все управляемые вентили 1-4 и встречно-параллельные диоды 5-8 однофазного моста, а электромагнитные процессы осуществляются за счет энергии, накопленной в электрических и электромагнитных полях формирующих конденсаторов 9, 12, коммутирующего конденсатора 16, коммутирующих дросселей 13, 15, однофазного согласующего трансформатора 14 и нагрузки 21. Параметры контуров коммутации выбираются такими, чтобы электромагнитные процессы в них имели, как уже отмечено, колебательный характер. То есть, указанные цепи представляют собой последовательные колебательные контуры. В интервале паузы напряжение на выключившихся управляемых вентилях 1, 4 плавно нарастает, а напряжение на управляемых вентилях 2, 3 плавно снижается до нуля. В момент, когда напряжения на формирующих конденсаторах 10, 11 станут равными нулю, а напряжение на коммутирующем конденсаторе 16 станет равным напряжению источника питания с «+» на правой по схеме обкладке, включатся встречно-параллельные диоды 6, 7. После спада тока встречно-параллельных диодов 6, 7 до нуля включатся управляемые вентили 2, 3 и закончится полупериод в работе инвертора напряжения. Электромагнитные процессы на втором полупериоде будут протекать аналогично.At the moment of switching on (the beginning of the half-period), for example, of the controlled valves 1, 4, the current through the load 21 flows from the power source of the voltage inverter through the circuit: + - 1-13-14 (21) -15-4--. The switching capacitor 16 is charged with a polarity of "+" on the left lining according to the scheme to the voltage of the power source. The forming capacitors 9, 12 are discharged, and 10, 11 are charged to a maximum voltage equal to the voltage of the power source. The forming capacitors 9, 12 at the moment of switching off the controlled valves 1, 4 begin to charge, the switching capacitor 16 is recharged, and the forming capacitors 10, 11 are discharged according to the oscillatory law along the contours: 16-13-14-15-16, 9-13-14- 15-11-9 and 12-10-13-14-15-12. From the moment the controlled valves 1, 4 are turned off, a pause interval begins. Thus, in this time interval, all controlled gates 1-4 and counter-parallel diodes 5-8 of a single-phase bridge are not simultaneously conducted, and electromagnetic processes are carried out due to the energy stored in the electric and electromagnetic fields of the forming capacitors 9, 12, the switching capacitor 16 switching commutators 13, 15, single-phase matching transformer 14 and load 21. The parameters of the switching circuits are selected so that the electromagnetic processes in them had, as already noted, an oscillatory character p. That is, these circuits are sequential oscillatory circuits. In the interval of a pause, the voltage at the switched off controlled valves 1, 4 gradually increases, and the voltage at the controlled valves 2, 3 gradually decreases to zero. At the moment when the voltages at the forming capacitors 10, 11 become equal to zero, and the voltage at the switching capacitor 16 becomes equal to the voltage of the power supply with “+” on the right-hand side wiring, counter-parallel diodes 6, 7 will turn on. parallel diodes 6, 7 to zero, controlled gates 2, 3 will turn on and the half-cycle in the operation of the voltage inverter will end. Electromagnetic processes in the second half-cycle will proceed similarly.

Формирующие конденсаторы 9-12 могут иметь малую емкость или отсутствовать в схеме (модификации). Их роль выполнит коммутирующий конденсатор 16, который при этом должен иметь емкость С, равную: С=C₁₆+С₉, где С₉ - емкость формирующего конденсатора. Коммутирующие дроссели 13, 15 также могут не устанавливаться. Их роль выполнит индуктивность рассеяния однофазного согласующего трансформатора 14. При отсутствии коммутирующих дросселей 13, 15 исключается из схемы встречный однофазный мост на диодах 17-20.Forming capacitors 9-12 may have a small capacity or be absent in the circuit (modification). Their role will be played by a switching capacitor 16, which in this case should have a capacitance C equal to: C = C ₁₆ + C ₉ , where C ₉ is the capacitance of the forming capacitor. Switching chokes 13, 15 may also not be installed. Their role will be played by the leakage inductance of the single-phase matching transformer 14. In the absence of commuting chokes 13, 15, the oncoming single-phase bridge on diodes 17-20 is excluded from the circuit.

Встречный однофазный мост на диодах 17-20 служит для симметричного ограничения напряжений на выводах первичной обмотки однофазного согласующего трансформатора 14 на уровне напряжения питания инвертора, что снимает возможные перенапряжения на обмотках при использовании нелинейных, например, разрядных нагрузок. При внутримостовом фазовом регулировании диоды 17-20 встречного однофазного моста участвуют в работе и, тем самым, расширяют диапазон возможных (безопасных) нагрузок независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией.The oncoming single-phase bridge on diodes 17-20 serves to symmetrically limit the voltages at the terminals of the primary winding of the single-phase matching transformer 14 at the level of the inverter supply voltage, which removes possible overvoltages on the windings when using non-linear, for example, discharge loads. With in-bridge phase regulation, diodes 17-20 of the oncoming single-phase bridge participate in the work and, thereby, expand the range of possible (safe) loads of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching.

По сравнению с прототипом существенно повышается надежность работы независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией. Это достигается уменьшением отрицательного влияния заряда коммутирующего конденсатора и неограниченных разрядов формирующих конденсаторов через управляемые вентили при сбросах нагрузки или внутримостовом фазовом регулировании, снижением уровней перенапряжений на обмотках однофазного согласующего трансформатора и электромагнитных помех за счет симметричного ограничения максимальных напряжений на первичной обмотке однофазного согласующего трансформатора на уровне напряжения питания.Compared with the prototype, the reliability of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching is significantly increased. This is achieved by reducing the negative effect of the charge of the switching capacitor and unlimited discharges of the forming capacitors through the controlled valves during load shedding or in-bridge phase regulation, by reducing the voltage levels on the windings of the single-phase matching transformer and electromagnetic interference due to the symmetrical limitation of the maximum voltage on the primary winding of the single-phase matching transformer at the voltage level nutrition.

Повышение надежности независимого инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией оценивается по времени наработки устройства на отказ. Согласно данным экспериментальных исследований и экспертных оценок время наработки на отказ заявляемого инвертора напряжения может быть увеличено на 45-60%.The increase in the reliability of an independent voltage inverter with quasi-resonant switching is estimated by the time the device operates on failure. According to experimental studies and expert estimates, the MTBF of the inventive voltage inverter can be increased by 45-60%.

По сравнению с прототипом, дополнительно, повышается коэффициент полезного действия инвертора напряжения за счет уменьшения коммутационных потерь в управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах (снижение уровней коммутационных перенапряжений, скоростей нарастания и скоростей спада тока при включениях и выключениях управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, рекуперация энергии перенапряжений в источник питания и нагрузку, исключение разрядных токов формирующих конденсаторов).Compared with the prototype, in addition, the efficiency of the voltage inverter increases due to a decrease in switching losses in controlled valves and counter-parallel diodes (lower levels of switching overvoltage, rise and fall rates of currents when turning on and off controlled valves and counter-parallel diodes, recovery of overvoltage energy to a power source and load, elimination of discharge currents of forming capacitors).

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

Claims

An independent voltage inverter with quasi-resonant switching, comprising a single-phase bridge connected to the input terminals of the voltage inverter on controlled valves with counter-parallel diodes shunted by forming capacitors, between which the AC terminals include a serial circuit containing a switching inductor, the primary winding of a single-phase matching transformer and a second switching inductor shunted by the switching capacitor, the primary otka-phase matching transformer is connected to the input terminals of the voltage inverter via the counter single phase diode bridge, and the terminals of single-phase secondary winding of the matching transformer connected to the inverter output voltage terminals.