SU746840A1

SU746840A1 - Controlled inverter

Info

Publication number: SU746840A1
Application number: SU762354011A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Платонович Веселовский; Александр Васильевич Донской; Борис Михайлович Кулаков; Юрий Константинович Черных
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. М.И.Калинина
Priority date: 1976-05-03
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1980-07-07

Description

Изобретение относитс к области .силовой преобразовательной техники. Инверторы такого типа могут быть использованы в качестве источника питани индукционных нагревательных устройств, работающих в системах с изменением моьщости или в устройст вах специального питани , например аккумул торных батарей. Известны одномостовые и многомос товые инверторы со встречно-параллельными вентил ми в плечах моста 11иС2. Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство содержащее мост, два плеча которого образованы тиристорами, зашунтированными обратными диодами, а два других плеча - конденсаторами делител напр жени , и последовательный коммутирующий LC-контур, включенный в его диагональ последовательно с ; выходными выводами 3. Целью изобретени вл етс снижение di/cAt тиристоров в моменты ком мутации и расширение диапазона регу лировани . Поставленна цель достигаетс тем, что инвертор, содержащий мост, два плеча которого образованы тирис торами, зашунтированными диодами. а два других плеча - конденсаторами делител напр жени , и последовательный коммутирующий L С-контур, включенный в его дхиагональ последовательно с выходными выводами,снабжен дополнительными дроссел ми,включенными последовательно с конденсаторами делител , а коммутирующий LC-контур зашунтирован цепочкой из ограничивающего дроссел и других встречно-параллельно включенных тиристоров . На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства; на фиг.2 кривые токов и напр жений на элементах схемы инвертора, где а и в - импульсы управлени , поступающие на дополнительные тиристоры; б и г то же, поступающие на основные тиристоры; д - напр жение на коммутирующем конденсаторе, когда ток в , коммутирующем контуре прерывистый; е - ток через дополнительные тиристоры; ж и 3 - ток в коммутирующем контуре, прерывистый и непрерывный режимы. Регулируемой инвертор содержит источник питани посто нного тока напр жени Е, входной дроссель 1,осиовные тиристоры 2 и 3, диоды 4 иThe invention relates to the field of power converter equipment. Inverters of this type can be used as a power source for induction heating devices operating in systems with varying thickness or in special power devices, such as batteries. Single-bridge and multi-bridge inverters are known with anti-parallel valves in the arms of a bridge 11 and C2. The closest in technical essence is a device containing a bridge, the two arms of which are formed by thyristors, shunted by reverse diodes, and the other two arms by voltage-divider capacitors, and a serial switching LC circuit connected in its diagonal in series with; outputs 3. The aim of the invention is to decrease the di / cAt of the thyristors at the moments of switching and to expand the range of regulation. The goal is achieved by the fact that the inverter contains a bridge, the two arms of which are formed by thyristors shunted by diodes. and the other two shoulders, the voltage divider capacitors, and the serial commutator L C-circuit connected in its d-diagonal in series with the output pins, are provided with additional droplets connected in series with the capacitor of the divider, and the switching LC circuit is bounded by a chain of limiting chokes and other anti-parallel thyristors. FIG. 1 is a schematic diagram of the device; Fig. 2 shows the current and voltage curves on the elements of an inverter circuit, where a and b are control pulses fed to additional thyristors; b and d the same, coming to the main thyristors; g - the voltage across the switching capacitor when the current in the switching circuit is intermittent; e - current through additional thyristors; g and 3 - current in the switching circuit, intermittent and continuous modes. An adjustable inverter contains a DC power supply voltage E, input choke 1, axial thyristors 2 and 3, diodes 4 and

5 встречиого тока, дополнительные дроссели 6 и 7, делительные конденсаторы 8 и 9, кЪм 1утйруюйда; Шйдайсатор 10, коммутирующий дроссель 11, встречно-параллельные дополнительный -тиристоры 12 и 13, ограничивакйций дроссель 14 и нагрузку 15. 5 meeting current, additional chokes 6 and 7, pitch capacitors 8 and 9, komm 1ytyryuyda; Scheidiser 10, commutating choke 11, anti-parallel additional thyristors 12 and 13, limiting choke 14 and load 15.

Инвертор в установившемс режиме работает спедхтощим образом.Inverter in steady state mode works in a slow way.

В момент времени t поступает импульс управлени на управл ющий электрод тиристора 12, последний открвлваетс под действием остаточного напр окени коммутирующего конденсатора 10, пол рность которого показана на фиг. 1, а ток протекает по цепи: конденсатор Ю - тиристор 12 - дроссель 14 - дроссель 11. В момент времени tj поступает импульс управлени на тиристор 2. Тиристор открываетс под действием и аир жени делительного конденсатора 8, а тиристор 12 в течение времени tj-t продолжает проводить ток под вли нием электромагнитной энергии, запасенной в дросселе 14,сохран контур разр да конденсатора 10. Включение тиристора 2 образует основной контур перезар да коммутирующего конденсатор 10, где ток протекает по цепи; конденсатор 8 - дроссель б - тиристор 2 - нагрузка 15 - дроссель II - койденсатор 10. В момент времени 1д ток в тиристоре 12 спадает до нул (фиг. 2, е) и дальнейший перезар д коммутирующего конденсатора происходит по цейи основного контура перезар да до момента времени tg, когда ток в коммутирующем контуре в результате колебательного режима измен ет знак на обратный, а ток тиристора 2 скоммутируетс на обратный диод 4. Тиристор 2 запираетс под действием обратного напр жени , прикладываемого к зажимам тиристора во врем протекани тока через обратный диод. Окончанйё Протекани тока через обратный диод 4 может наступить несколько раньше момента коммутации тиристоров дру-гого плеча инвертора - в момент времени Л .в таком случае режим коммутирующего тока в инверторе будет . прерывистым (фиг. 2, ж). Коммутирующий ток (фиг. 2,а) будет непрерывным тогда, когда к моменту tg подачи управ 1 ющего импульса на тиристор 13 продолжаетс протекание тока через обратный диод.At time t, a control pulse is applied to the control electrode of the thyristor 12, the latter is opened by the action of the residual voltage of the switching capacitor 10, the polarity of which is shown in FIG. 1, and the current flows through the circuit: capacitor Yu — thyristor 12 — choke 14 — choke 11. At time tj, a control pulse is sent to thyristor 2. The thyristor opens under the action and air of the separating capacitor 8, and thyristor 12 for time tj- t continues to conduct current under the influence of the electromagnetic energy stored in choke 14, keeping the discharge circuit of capacitor 10. Turning on the thyristor 2 forms the main circuit of the recharge of the switching capacitor 10, where the current flows through the circuit; capacitor 8 - choke b - thyristor 2 - load 15 - choke II - co-sensor 10. At time 1d, the current in thyristor 12 drops to zero (Fig. 2, e) and further reloading of the switching capacitor occurs along the main circuit of the reloading yes the time point tg when the current in the switching circuit changes its sign to reverse as a result of the oscillatory mode, and the current of the thyristor 2 is switched to the reverse diode 4. The thyristor 2 is locked by the action of the reverse voltage applied to the terminals of the thyristor during the flow of current through the reverse new diode. The current flowing through the reverse diode 4 may come a little before the switching moment of the thyristors of the other side of the inverter - at the time moment L. in this case, the mode of the switching current in the inverter will be. intermittent (Fig. 2, g). The switching current (Fig. 2a) will be continuous when, by the time tg of the supply of the control 1 pulse to the thyristor 13, the current flows through the reverse diode.

Рассмотрим процесеы в схеме инвертора в .случае прерывистого режима тока . После окончани протекани тОк:а чрез ,обратный диод 4 к не.му прикладываетс обратное напр жение,величина которого определ етс суммарным напржением на делительном конденсаторе 8 дросселе б, коммутирующем кондёнса-. торе.10. Присутствие напр жени на дросселе б в промежутке .-t объ с746840Consider the process in the inverter circuit in the case of intermittent current mode. After the end of the flow of the current: and through the reverse diode 4, a reverse voltage is applied to it, the value of which is determined by the total voltage on the separating capacitor 8 of the choke b, which commutes the condensate. torus. The presence of voltage on the choke b in between. -T vol c746840

Н)г1етс протеканием зар дного тока конденсатора 8 по цепи; источник Е .дроссель 1 - дроссель 6-конденсатор 9 - дроссель 7. Напр жение на коммутирующем .конденсаторе в промежутке паузы X ftg -остаетс неизменным (фиг. 2,д). Вслучае непрерывного режима тока в коммутирующем контуре 10 11 до.момента времени tg протекание тока в нем продолжаетс . В результате подачи в этот момент управл ющего импульса на тиристор 13 в течение времени происходит коммутаци тока с диода 4 на тиристор 13. В дальнейшем процесс в инверторе протекает аналогично.H) the flow of the charge current of the capacitor 8 through the circuit; source E. choke 1 - choke 6-capacitor 9 - choke 7. The voltage on the switching capacitor in the interval of the pause X ftg remains unchanged (Fig. 2, d). In the case of the continuous current mode in the switching circuit 10 11 to the time tg, the current flow in it continues. As a result of the supply of a control pulse to the thyristor 13 at this time, the current is switched from diode 4 to thyristor 13. In the future, the process in the inverter proceeds similarly.

.Таким образом, измен величину времени опережени включени тиристоров 12 и 13 по отношению к врмени включени тиристоров 2 и 3,мож .но плавно регулировать напр жение на нагрузке в значительных пределах.Thus, by varying the time required for switching on the thyristors 12 and 13 with respect to the switching time of thyristors 2 and 3, it is possible to smoothly control the voltage on the load over considerable limits.

Инвертор не критичен к изменению в небольших пределах частоты подачи иМпульсов управлени , так как при этом переходит из одного режима работы в другой без срывов. При этом осуществл етс ч;астотное и широтноимпульсное регулирование выходного напр жени .,The inverter is not critical to a change in the small frequency of the feed frequency of the impulse control, since it goes from one mode of operation to another without disruption. In this case, the frequency and pulse width regulation of the output voltage is carried out.

Введение в схему дроссел 14- позвол ет снизить dl/oft дополнительных тиристоров в момент их включени . : Этой же цели служат дополнительные дроссели 6 и 7 при включении в работу основных тиристоров 2 и 3,Introduction to the throttle circuit 14- allows you to reduce the dl / oft of additional thyristors at the time of their inclusion. : Additional throttles 6 and 7 serve the same purpose when main thyristors 2 and 3 are included in the operation,

Claims

Invention Formula

An adjustable inverter that contains a bridge, the two arms of which are formed by thyristors, are shunted by reverse diodes, and the other two lanes are capacitor voltage dividers and a serial commutating L C circuit included in its diagonal in series with the output pins, differing in that , in order to reduce di / dt and expand the range of regulation, an additional choke is connected in series with each of the capacitors of the del. tel, and the switching LC circuit is shunted by a chain of limiting throttles and two streychno-parallel tiristbrby.

Sources of information taken into account in the examination

one . USSR author's certificate 300934, cl. H 02 M 5/42, 1968.

2. USSR author's certificate J, cl. H 02 M 5/42, 1968..

3. Berkovich E.I. and others. Thyristor converters of high frequency. L., Ynerto, 1973, p. 89, fig. Z406.