SU505103A1

SU505103A1 - Inverter with stabilized output voltage of a given form

Info

Publication number: SU505103A1
Application number: SU1619928A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Лаптев; Виталий Александрович Цишевский; Игорь Александрович Войтович
Original assignee: Предприятие П/Я М-5374
Priority date: 1971-02-11
Filing date: 1971-02-11
Publication date: 1976-02-28

Description

1one

Изобретение относитс к области преобразовани и регулировани электрической энергии с помощью переключающих элементов и может быть использовано в системах электропитани транснортных средств и промышленных установок.The invention relates to the field of the conversion and regulation of electrical energy by means of switching elements and can be used in power supply systems of trans-port facilities and industrial installations.

Дл получени стабилизированного синусоидального выходного напр жени инвертора широко используетс ступенчата аппроксимаци синусоиды за счет суммировани пр моугольных выходных напр жений р да инверторных чеек с широтно-имнульсным регулированием напр жени в чейке. При этом количество стуненей равно количеству инверторных чеек или числу пар силовых ключей, что требует усложнени силовой части дл обеснечени высокой степени апроксимации синусоиды, а широтно-имнульсное регулирование увеличивает пульсации потребл емого тока и ухудшает форму кривой выходного напр жени .To obtain a stabilized sinusoidal output voltage of the inverter, stepwise approximation of the sinusoid is widely used by summing the rectangular output voltages of a number of inverter cells with pulse-width voltage regulation in the cell. At the same time, the number of stunenes is equal to the number of inverter cells or the number of pairs of power switches, which requires complication of the power section to ensure a high degree of approximation of the sinusoid, and the pulse-width regulation increases the pulsation of the consumed current and degrades the output voltage curve.

Цель изобретени - упрощение схемы н обеспечение минимального коэффициента нелинейных искажений выходного напр жени . Это достигаетс тем, что на вход предварительного усилител , управл ющего первой парой транзисторов последуюп;его моста через вторичную обмотку измерительного трансформатора предыдущего моста присоединен выход источника эталонного сигнала, а вход The purpose of the invention is to simplify the circuit and ensure a minimum non-linear distortion coefficient of the output voltage. This is achieved by connecting the preamplifier that controls the first pair of transistors to the next; its bridge connects the output source of the reference signal through the secondary winding of the measuring transformer of the previous bridge, and the input

предварительного усилител , управл ющего второй парой транзисторов последующего моста , соедипен с входом предыдущего предварительпого усилител через вторичпую обмотку трапсформатора предыдущего предварительного усилител .the preamplifier, which controls the second pair of transistors of the subsequent bridge, is connected to the input of the previous preamplifier through the secondary winding of the previous preamplifier.

На фиг. 1 изображена схема описываемого инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напр жений , по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a diagram of the described inverter; in fig. 2 - voltage diagrams for his work.

Иивертор содержит источпик эталонного сигнала 1, предварительные усилители 2-5 с трансформаторами 6-9 и выходные мостовые каскады с измерительными трансформаторами 10, 11.The ivertor contains a source of a reference signal 1, preamplifiers 2-5 with transformers 6-9 and output bridges with measuring transformers 10, 11.

При включении источника эталонного сигнала 1 на его выходе по вл етс нанр женне U-J, изображенное на фиг. 2. Это напр жение поступает на вход усилител 2, имеюп1.его высокий коэффициент усилени и выполненного по любой известной схеме.When the source of the reference signal 1 is turned on, U-J is shown at its output, shown in FIG. 2. This voltage is fed to the input of amplifier 2, having its high gain and made according to any known scheme.

При ноступленпп на вход усилител 2 синусоидального папр жепи Ц, иа его выходе возникает пр моугольное напр жение Toii же частоты, которое управл ет переключепием первой (.левой) пары силовых ключей мостовой инверторной чейки, присоединенной к источнику питани t/oi.When a sinusoidal pair C is inserted at the input of amplifier 2, a rectangular voltage Toii of the same frequency arises at its output and controls the switching of the first (.left) pair of power switches of the bridge inverter cell connected to the t / oi power supply.

На вторичной обмотке Wz трансформатора 6 по вл етс пр моугольпое напр жение, которое совместно с Оэ образует напр жениеOn the secondary winding Wz of the transformer 6, an earthquake voltage appears, which, together with Oe, forms the voltage

бвхз и втора пара силовых ключей моста начинает переключатьс с повышенной частотой .The bvhz and the second pair of bridge power switches begin to switch with increased frequency.

На выходе первого моста по вл етс пр моугольное напр жение с паузой на нуле. Напр жение на вторичной обмотке Wz трансформатора 10 совместно с Ua образует напр жение t/BX..At the output of the first bridge, a rectangular voltage appears with a pause at zero. The voltage on the secondary winding Wz of the transformer 10 together with Ua forms the voltage t / BX ..

Перва пара транзисторов второго (последующего ) моста начнет переключатьс в моменты изменени пол рности напр жени LBX. На обмотках трансформатора 8 но витс напр жение, и на вход усилител 5 будет постунать напр жение f/вхВтора пара силовых транзисторов носледующего моста начнет переключатьс в момент нзменени пол рности напр жени Uax:, The first pair of transistors of the second (subsequent) bridge will begin to switch at the moments of changing the polarity of the LBX voltage. On the windings of the transformer 8 but Vits voltage, and the voltage f / v will be applied to the input of the amplifier 5. The second pair of power transistors of the next bridge will start switching at the time of polarity Uax :,

При нанр жении Lo2 к нагрузке бу3With the application of Lo2 to the load bu3

дет приложено почти синусоидальное напр жение 6ги. Схема может состо ть из любого количества инверторных чеек. Оптимальное соотношение между напр жени ми инверторных чеек одна к трем. При этом на двух чейках обеспечиваютс уровни О, 1, 2, 3, 4 (п ть ступенек), на трех чейках - О, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 (четырнадцать ступенек).An almost sinusoidal 6g voltage is applied. The circuit may consist of any number of inverter cells. The optimal ratio between the voltages of the inverter cells is one to three. At the same time, on two cells the levels O, 1, 2, 3, 4 (five steps) are provided, on three cells - O, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 (fourteen steps).

В том случае, когда выходные напр жени предварительных каскадов и з-тилителей мощности измен ютс непропорционально, вместо сигналов с трансформаторов предваригельных усилителей мощности можно нснользовать сигналы непосредственно с силовой части, например с трансформатора И, и включить его вторичную обмотку вместо вторичной обмотки трансформатора 8.In the case when the output voltages of the preliminary stages and power amplifiers change disproportionately, instead of signals from transformers of pre-amplifier power amplifiers, you can use signals directly from the power section, for example from transformer I, and turn on its secondary winding instead of secondary winding of transformer 8.

Предлагаемый инвертор с одинаковой точностью повтор ет любую произвольную форму эталонного сигнала.The proposed inverter with the same accuracy repeats any arbitrary form of the reference signal.

изобретени the invention

Инвертор со стабилизированным выходным напр жением заданной формы, например синусоидальной , нолучаемой за счет электрического или магнитного суммировани выходных напр жений р да мостовых инверторных чеек, с измерительными трансформаторами на выходе, содержащий регулируемый источник эталонного сигнала, ток или напр жение на выходе которого имеют заданную форму, и р д нредварительных усилителей, работающих в режиме ограничени , причем управление -каждой чейКой осуществл етс от двух нредварительных усилителей, один из них присоединен к первой, а другой ко второй паре соответствующих силовых ключей моста , отличающийс тем, что, с целью унрощени и обеспечени минимального коэффициента нелинейных искажений, ко входу предварительного усилител , управл ющего первой парой силовых ключей последующего моста через вторичную обмотку измерительного трансформатора предыдущего моста присоединен выход источника эталонного сигнала , а вход предварительного усилител , управл ющего второй парой транзисторов последующего моста, соединен со входом предыдущего предварительного усилител через вторичную обмотку вспо.могательного трансформатора , первична обмотка которого присоединена к выходу предыдущего предварительного усилител .An inverter with a stabilized output voltage of a predetermined shape, for example, sinusoidal, obtained by electric or magnetic summation of output voltages of a number of bridge inverter cells, with measuring transformers at the output, containing an adjustable source of the reference signal, the current or voltage at the output of which has a predetermined shape , and a number of pre-amplifiers operating in the limiting mode, each being controlled by two pre-amplifiers, one of which with Connected to the first and the other to the second pair of corresponding bridge power switches, characterized in that, in order to improve and ensure a minimum nonlinear distortion factor, to the input of the preamplifier that controls the first pair of power switches of the subsequent bridge is connected through the secondary winding of the measuring transformer of the previous bridge the output of the source of the reference signal, and the input of the preamplifier, which controls the second pair of transistors of the next bridge, is connected to the input of the previous one ritelnogo amplifier vspo.mogatelnogo through the secondary winding of the transformer, the primary winding of which is connected to the output of the previous pre-amplifiers.

JJ

mm

-%j i/-% j i /

(i/,ii(i /, ii

m m

I 1 I 1

5 I5 I

yffxjryffxjr

(/J Я/(/ J i /

fpuz.ifpuz.i

-f-f