SU936308A1 - Controllable inverter - Google Patents

Controllable inverter Download PDF

Info

Publication number
SU936308A1
SU936308A1 SU802862496A SU2862496A SU936308A1 SU 936308 A1 SU936308 A1 SU 936308A1 SU 802862496 A SU802862496 A SU 802862496A SU 2862496 A SU2862496 A SU 2862496A SU 936308 A1 SU936308 A1 SU 936308A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bridge
inverter
keys
input terminal
output
Prior art date
Application number
SU802862496A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Самойлович Моин
Николай Николаевич Лаптев
Борис Лазаревич Уан-Зо-Ли
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5374
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 Предприятие П/Я М-5374 filed Critical Предприятие П/Я М-5374
Priority to SU802862496A priority Critical patent/SU936308A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU936308A1 publication Critical patent/SU936308A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в стабилизированное (регулируемое) переменное напряжение 5 с помощью инверторов.The invention relates to a conversion technique and can be used in secondary power supply systems for converting direct voltage to a stabilized (regulated) alternating voltage 5 using inverters.

Известны мостовые инверторы, содержащие четыре управляемых ключа и конденсатор, включенный между входными выводами моста р ].Known bridge inverters containing four controlled keys and a capacitor connected between the input terminals of the bridge p].

Однако для регулирования выходного напряжения в данной схеме используется широтно-импульсный способ управления ключами моста. При таком способе регулирования происходит изменение спектрального состава выходного напряжения, что приводит к необходимости увеличения массы выходного фильтра, формирующего синусоиду.However, to regulate the output voltage in this circuit, a pulse-width pulse method of controlling the bridge keys is used. With this method of regulation, a change in the spectral composition of the output voltage occurs, which leads to the need to increase the mass of the output filter forming a sinusoid.

Известны инверторы, содержащие мост управляемых ключей, шунтированный по входу конденсатором, и ключевой проходной стабилизатор цепи пи2 тания моста, содержащий дроссель и диод. Спектральный состав выходного напряжения в данном инверторе не изменяется в процессе регулирования выходного напряжения £2 ].Inverters are known that contain a bridge of controlled keys, shunted at the input by a capacitor, and a key feedthrough stabilizer of the bridge circuit containing a choke and a diode. The spectral composition of the output voltage in this inverter does not change during the regulation of the output voltage £ 2].

Однако наличие дополнительного силового ключа в цепи питания моста вызывает дополнительные потери мощности, т.е. снижение КПД.However, the presence of an additional power switch in the bridge power circuit causes additional power losses, i.e. decrease in efficiency.

Цель изобретения - повышение КПД.The purpose of the invention is improving efficiency.

Эта цель достигается тем, что в регулируемом инверторе, содержащем N пар основных ключей, включенных , по схеме моста, LC-фильтр, дроссель которого включен меж^ первым входным выводом инвертора и первым входным выводом моста, а конденсатор между входными выводами моста, и диод, включенный между вторым входным выводом моста и первым входным выводом инвертора, введено N дополнительных ключей, включенных между выходными выводами моста и вторым входным выводом инвертора.This goal is achieved by the fact that in an adjustable inverter containing N pairs of main keys, included, according to the bridge circuit, an LC filter, a choke which is connected between the first input terminal of the inverter and the first input terminal of the bridge, and a capacitor between the input terminals of the bridge, and the diode included between the second input terminal of the bridge and the first input terminal of the inverter, N additional keys are inserted that are connected between the output terminals of the bridge and the second input terminal of the inverter.

На фиг. 1 показан прёдлагаемый однофазный инвертор; на фиг. 2 - вариант исполнения трехфазного инвертора.In FIG. 1 shows a proposed single-phase inverter; in FIG. 2 - embodiment of a three-phase inverter.

Инвертор (фиг. 1) содержит мост основных ключей 1-4, в качестве которых' используются , например транзисторы, шунтированные возвратными диодами, конденсатор фильтра 5, включенный между входными выводами моста 6 и 7, дроссель фильтра 8, включенныйю между выводом моста 6 и первым входным _ выводом 9 инвертора и диод 10, включенный между выводами 7 и 9. В инвертор введены дополнительные ключи (транзисторы) 11 и 12, соединяющие выходные выводы моста 13 и 1¾ со вторым входным выводом инвертора 15. Ключи 1-4 управляются от задающего генератора 16, а ключи 11 и 12 - от широтно-импульсного модулятора 17. ;The inverter (Fig. 1) contains a bridge of the main switches 1-4, which are used, for example, transistors shunted by return diodes, a filter capacitor 5 connected between the input terminals of the bridge 6 and 7, a filter choke 8 connected between the output of the bridge 6 and the first input _ terminal 9 of the inverter and the diode 10 connected between the terminals 7 and 9. Additional keys (transistors) 11 and 12 are introduced into the inverter, connecting the output terminals of the bridge 13 and 1¾ with the second input terminal of the inverter 15. The keys 1-4 are controlled from the master generator 16, and keys 11 and 12 - from w of company-width modulator 17;

На выходе инвертора включена нагрузка. Zh. В трехфазном инверторе (фиг. 2) введены дополнительно полумост основных ключей 18 и 19 и дополнительный ключ 20. включенные аналогично осталь-25 ным подобным ключам.The inverter output includes a load. Z h . In the three-phase inverter (Fig. 2), an additional half-bridge of the main keys 18 and 19 and an additional key 20. are introduced, which are included similarly to the remaining 25 similar keys.

Инвертор (фиг. 1) работает следующим образом.The inverter (Fig. 1) operates as follows.

Под действием сигналов задающего , генератора 16 в первый полуп^риод выходной частоты инвертора открыты ключи 1 и 4, а во второй полупериод ключи 2 и 3. Ключ 11 открыт некоторую часть Т/2 первого полупериода, а ключ 12 такую же часть ^Т/2 второго полупериода. Когда в первом полупериоде открыты ключи 1, 4 и 12, ток (постоянная составляющая) проходит по цепи 9-8-1-Ζη-12-15· Реактивный ток нагрузки Z^ (переменная составляющая) циркулирует в контуре: ключи 1 и 4, конденсатор 5. Когда йиРюч 12 закрывается, открывается диод 10 и энергия, накопленная в рассмотренном этапе в дросселе, вызывает циркуляцию45 тока (постоянной составляющей) в контуре 8-1-Zp-4-10. Аналогично процессы происходят во втором полупериоде, но при этом, участвуют ключи 2, 3 и 11 Изменяя длительность открытого состояния ключей 11 и 12 и^Т/2, можно регулировать (стабилизировать) выходное напряжение инвертора Пв* » где Ugy - входное напряжение на выво дах 9 и 15.Under the action of the signals of the master, generator 16, keys 1 and 4 are opened in the first half-period of the output frequency of the inverter, and keys 2 and 3 are opened in the second half-period. Key 11 is open for some part of T / 2 of the first half-cycle, and key 12 is for the same part ^ T / 2 second half-periods. When the keys 1, 4 and 12 are open in the first half-cycle, the current (DC component) passes through the circuit 9-8-1-Ζ η -12-15 · The reactive load current Z ^ (AC component) circulates in the circuit: keys 1 and 4 , capacitor 5. When iRuc 12 is closed, the diode 10 is opened and the energy stored in the choke in the considered step causes the circulation of 45 current (DC component) in the circuit 8-1-Zp-4-10. Similar processes occur in the second half-cycle, but at the same time, keys 2, 3 and 11 are involved. Changing the duration of the open state of the keys 11 and 12 and ^ T / 2, you can adjust (stabilize) the output voltage of the inverter Pv * "where Ugy is the input voltage to the terminal dah 9 and 15.

Частота управления ключами 11 и 12 • может в несколько раз превышать выходную частоту инвертора, т.е. наThe control frequency of keys 11 and 12 • can be several times higher than the inverter output frequency, i.e. on the

936308 4 протяжении полупериода Т/2 ключ 11 (12) открывается и закрывается несколько раз. При этом шается масса дросселя 8 денсатора 5.936308 4 during the T / 2 half-cycle, key 11 (12) opens and closes several times. In this case, the mass of the throttle 8 of the denser 5 is shed.

уменьи конл ·reduce con

2,3 мс>фазовым2.3 ms> phase

Коммутация ключей 1, 4 и жет происходить со взаимным сдвигом, с целью улучшения спектрального состава выходного напряжения, например при сдвиге в 60 эл. град, исключаются третья и кратные трем гармоники, причем в процессе регулирования ральный выходного няется.Switching of keys 1, 4 and can occur with a mutual shift, in order to improve the spectral composition of the output voltage, for example, at a shift of 60 el. hail, the third and multiple of three harmonics are excluded, moreover, in the process of regulation, the output is null.

(стабилизации) ** состав (форма напряжения не спекткривой) изме(фиг. 2)(stabilization) ** composition (the form of voltage is not spectral) change (Fig. 2)

В трехфазном исполнении предложенная схема работает аналогично описанному для фиг. 1, с той разницей, что каждый из. дополнительных ключей 11, 12 и 20 открывается лишь на том интервале периода, когда открыт основной ключ 2, 4 и 12, соединенный с тем же выходным выводом (A.D.C), что и данный дополнительный ключ. Форма выходного напряжения в процессе регулирования также не изменяется. Дополнительные ключи как и в могут ракратной вы11, 12 и 20 также, однофазном варианте, ботать на повышенной ходной частоте.In a three-phase design, the proposed circuit operates similarly to that described for FIG. 1, with the difference that each of. additional keys 11, 12 and 20 opens only on the interval of the period when the main key 2, 4 and 12 is open, connected to the same output terminal (A.D.C) as this additional key. The shape of the output voltage during the regulation process also does not change. Additional keys, as in the case of multiple 11, 12, and 20 keys, also, in the single-phase version, operate at an increased running frequency.

инверторе в силопоследовательно в отличии от изВ предложенном вой цепи включены только два ключа, вестного, где включены последователь но три ключа. За счет этого, КПД инвертора повышается.the inverter in the power sequence, in contrast to the proposed circuit, includes only two keys, known, where three keys are connected in series. Due to this, the efficiency of the inverter increases.

Claims (1)

(ЗА) РЕГУЛИРУЕМЫЙ HtiBEPTOP Изобретение относитс  к преобразо вательной технике и может быть испол зовано в системах вторичного электро питани  дл  преобразовани  посто нно го напр жени  в стабилизированное (регулируемое) переменное напр жение с помощью инверторов. Известны мостовые инверторы, содержащие четыре управл емых ключа и конденсатор, включенный между входными выводами моста 1 . Однако дл  регулировани  выходного напр жени  в данной схеме испопьзуетс  широтно-импульсный способ управлени  ключами моста. При таком способе регулировани  происходит изменение спектрального состава выходного напр жени , что приводит к необходимости увеличени  массы выходного фильтра, формирующего синусоиду Известны инверторы, содержащие мост управл емых ключей, шунтированный по входу конденсатором, и ключевой проходной стабилизатор цепи питани  моста, содержащий дрюссель и диод. Спектральный состав выходного напр жени  в данном инверторе не измен етс  в процессе регулировани  выходного напр жени  2 J. Однако наличие дополнительного силового ключа в цепи питани  моста вызывает дс к лнитепьные потери мощности , т.е. снижение КПД. Цель изобретени  - повышение КПД. Эта цель достигаетс  тем, что в регулируемом жверторе, содержащем N пар основных ключей включенных по схеме моста, LC-фильтр, дроссель которого включен мшк первым входным выводом инвертора и первым входным выводом моста, а конденсатор между входными выводами моста, и диод , включенный между вторым входным выводом моста и первым входным выводом инвертора, введено N дополнительных ключей, включенных между выходными выводами моста и вторым входным выводом инвертора. 3936 На фиг. 1 показан предлагаемый однофазный инвертор; на фиг. 2 - вариант исполнени  трехфазного инвертора. Инвертор (фиг. 1) содержит мост основных ключей I-, в качестве которыхиспользуютс , например транзисторы , шунтированные возвратными диодами , конденсатор фильтра 5, включенный между входными выводами моста 6 и 7, дроссель фильтра 8, включенный между выводом моста 6 и первым входным выводом 9 инвертора и диод 10, включенный между выводами 7 и 9. В инвертор введены дополнительные ключи (транзисторы) 11 и 12, соедин ющие выходные выводы моста 13 и 1t со вторым входным выводом инвертора 1 Ключи I- управл ютс  от задающего генератора 16, а ключи 11 и 12 - от широтно-импульсного модул тора 17. На выходе инвертора включена нагрузка Zf,. В трехфазном инверторе (фиг. 2) введены дополнительно полумост основных ключей 18 и 19 и дополнительный ключ 20. включенные аналогично осталь ным подобным ключам. Инвертор (фиг. 1) работает следующим образом. Под действием сигналов задающего л f W генератора 1Ь в первый полупериод выходной частоты инвертора открыты ключи 1 и , а во второй полупериод ключи 2 и 3. Ключ 11 открыт некоторую часть Т/2 первого полупериода, а ключ 12 такую же часть огТ/2 второго полупериода. Когда в первом полупериоде открыты ключи 1, l и 12, ток (посто нна  составл юща ) проходит по цепи 9-8-1-Zu-12-15. Реактивный ток нагрузки Z (переменна  составл юща ) циркулирует в контуре: ключи 1 и Д, конденсатор 5. Когда |4Июч 12 закрываетс , открываетс  диод 10 и энерги , накопленна  в рассмотренном этапе в дросселе, вызывает циркул цию тока (посто нной составл ющей) в контуре 8-1-Z - i-IO. Аналогично процессы происход т во втором полупериоде, но при этом, участвуют ключи 2, 3 и 1 Измен   длительность открытого состо ни  ключей 11 и 12 , можно регулировать (стабилизировать) выходное напр жение инвертора Uu.|y jT gгде Uft4 - входное напр жение на выводах 9 и 15. Частота управлени  ключами 11 и 12 может в несколько раз превышать выходную частоту инвертора, т.е. на прот жении полупериода Т/2 ключ 11 (12) открываетс  и закрываетс  несколько раз. При этпм уменьшаетс  масса дроссел  8 и конденсатора 5. Коммутаци  ключей 1, t и 2,3 может происходить со взаимным фазовым сдвигом, с целью улучшени  спектрального состава выходного напр жени , например при сдвиге в 60 эл. град, исключаютс  треть  и кратные трем гармоники, причем в процессе регулировани  (стабилизации) спектральный состав (форма кривой) выходного напр жени  не измен етс . В трехфазном исполнении (фиг. 2) предложенна  схема работает аналогично описанному дл  фиг. Ь с той разницей , что каждый из. дополнительных ключей 11, 12 и 20 открываетс  лишь на том интервале периода, когда открыт основной ключ 2, и 12, соединенный с тем же выходным выводом (А.О.С), что и данный дополнительный ключ. Форма выходного напр жени  в процессе регулировани  также не измен етс . Дополнительные ключи 11, 12 и 20 также, как и в однофазном варианте, могут работать на повышенной кратной выходной частоте, В предложенном инверторе в силовой цепи включены последовательно только два ключа, в отличии от известного , где включены последовательно три ключа. За счет этого, КПД инвертора повышаетс . Формула изобретени  Ре.гулируемый инвертор, содержащий N пар основных ключей, включенных по схеме моста. LC-фильтр. дроссель которого включен между первым входным выводом инвертора и первым входным выводом мост-а, а конденсатор между входными выводами моста, и диод , включенный между первым входным выводом инвертора и вторым входным выводом моста, отличающийс   тем, что, с целью- ювышени  КПД, в него введено N дополнительных ключей , включенных между выходными вы(FOR) ADJUSTABLE HtiBEPTOP The invention relates to a conversion technique and can be used in secondary power supply systems to convert a constant voltage to a stabilized (regulated) alternating voltage using inverters. Bridge inverters are known to contain four controllable switches and a capacitor connected between the input terminals of bridge 1. However, to adjust the output voltage in this circuit, a pulse-width control method is used to control the bridge keys. With this control method, the output voltage spectral composition changes, which necessitates an increase in the mass of the output filter that forms a sine wave. Inverters are known that contain a bridge of controlled keys, a shunt input capacitor, and a key pass regulator for the power supply circuit of the bridge, containing a drussel and a diode. The spectral composition of the output voltage in this inverter does not change in the process of regulating the output voltage 2 J. However, the presence of an additional power switch in the power supply circuit of the bridge causes power losses, i.e. reduced efficiency The purpose of the invention is to increase efficiency. This goal is achieved by the fact that in an adjustable converter containing N pairs of main switches included in the bridge circuit, an LC filter whose choke is switched on by the first input terminal of the inverter and the first input terminal of the bridge, and a capacitor between the input terminals of the bridge, and a diode connected between the second input terminal of the bridge and the first input terminal of the inverter, introduced N additional keys included between the output pins of the bridge and the second input terminal of the inverter. 3936 In FIG. 1 shows the proposed single-phase inverter; in fig. 2 shows an embodiment of a three-phase inverter. The inverter (Fig. 1) contains a bridge of main switches I-, which are used, for example, transistors shunted by return diodes, a filter capacitor 5 connected between the input terminals of bridge 6 and 7, a filter choke 8 connected between the output of bridge 6 and the first input terminal 9 inverters and a diode 10 connected between pins 7 and 9. Additional keys (transistors) 11 and 12 were inserted into the inverter, connecting the output pins of bridge 13 and 1t to the second input terminal of inverter 1. The I-keys are controlled from the master oscillator 16, and keys 11 and 12 - from latitude but a pulse modulator 17. The output of the inverter includes a load Zf ,. In the three-phase inverter (Fig. 2), an additional half-bridge of the main keys 18 and 19 and an additional key 20 are introduced. They are included similarly to other similar keys. The inverter (Fig. 1) works as follows. Under the action of the signals of the master oscillator l f W in the first half period of the inverter output frequency, the keys 1 and, and in the second half, the keys 2 and 3 are open. The key 11 opens some part of T / 2 of the first half period, and the key 12 is the same part of the second TT / 2 half period. When keys 1, l, and 12 are open in the first half period, the current (constant component) passes through circuit 9-8-1-Zu-12-15. The reactive load current Z (variable component) circulates in the circuit: switches 1 and D, capacitor 5. When | 4ИЮч 12 is closed, diode 10 opens and the energy accumulated in the considered stage in the inductor causes the current (DC) to circulate in contour 8-1-Z - i-IO. Similarly, the processes occur in the second half period, but at the same time, keys 2, 3 and 1 are involved. By changing the duration of the open state of keys 11 and 12, it is possible to regulate (stabilize) the inverter output voltage Uu. | Y jT g where Uft4 is the input voltage pins 9 and 15. The key management frequency 11 and 12 can be several times higher than the output frequency of the inverter, i.e. over the half period T / 2, the key 11 (12) opens and closes several times. When eptm, the mass of droplets 8 and capacitor 5 is reduced. Switching keys 1, t, and 2.3 can occur with a mutual phase shift, in order to improve the spectral composition of the output voltage, for example, with a shift of 60 el. hail, one-third and a multiple of three harmonics are eliminated, and in the process of regulation (stabilization) the spectral composition (curve shape) of the output voltage does not change. In the three-phase version (Fig. 2), the proposed circuit operates as described for Fig. 2. B with the difference that each of. additional keys 11, 12 and 20 open only on the interval of the period when the main key 2 is open, and 12 connected to the same output pin (AOC) as this additional key. The shape of the output voltage during the adjustment process also does not change. Additional keys 11, 12 and 20 also, as in the single-phase version, can operate at an increased multiple of the output frequency. In the proposed inverter in the power circuit, only two keys are connected in series, in contrast to the known one, where three keys are connected in series. Due to this, the efficiency of the inverter increases. Claims of the invention Re. Adjustable inverter containing N pairs of main switches included in the bridge scheme. LC filter. a choke which is connected between the first input terminal of the inverter and the first input terminal of the bridge, and a capacitor between the input terminals of the bridge, and a diode connected between the first input terminal of the inverter and the second input terminal of the bridge, characterized in that it contains N additional keys included between the weekend you
SU802862496A 1980-01-03 1980-01-03 Controllable inverter SU936308A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802862496A SU936308A1 (en) 1980-01-03 1980-01-03 Controllable inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802862496A SU936308A1 (en) 1980-01-03 1980-01-03 Controllable inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU936308A1 true SU936308A1 (en) 1982-06-15

Family

ID=20869174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802862496A SU936308A1 (en) 1980-01-03 1980-01-03 Controllable inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU936308A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5198970A (en) A.C. power supply apparatus
WO1996014686A1 (en) Multilevel convertor
SU936308A1 (en) Controllable inverter
RU2187873C1 (en) Reactive power corrector
SU1458954A1 (en) Three-phase rectifier converter/compensator
SU767917A1 (en) Self-contained series inverter
RU2169983C2 (en) Dc-to-dc voltage changer with output variables regulating device
SU743137A1 (en) Method and device for regulating dc voltage- to-dc voltage converter output voltage
SU1119120A2 (en) Reactive power compensator
SU736310A1 (en) Dc-to-three-phase voltage converter
SU1381666A1 (en) M-phase low frequency-to-single-phase h.f. voltage converter
SU888333A1 (en) Method of shaping control signal of controllable inverter switches
SU1077034A1 (en) Three-phase inverter
SU961077A1 (en) Inverter
SU1081760A1 (en) Adjustable multicell converter
SU1051514A1 (en) Stabilizing secondary power supply
RU1818671C (en) Self-sustained voltage inverter with forced switching
SU1019506A1 (en) Direct-to-alternating voltage converting device
SU788307A1 (en) Self-sustained inverter
SU1159126A1 (en) Controlled multicell converter
RU2079164C1 (en) Resonant power supply
SU756576A1 (en) Self-sustained series inverter
RU2061994C1 (en) Dc=to-three-phase-ac voltage changer (options)
SU877748A2 (en) Self-sustained voltage inverter
SU478289A1 (en) AC Voltage Stabilizer