Инверторы со ступенчатой формой кривой выходного напряжения. Структурная схема инвертора.

Данный инвертор имеет в своём составе 6 однотипных однотоктных преобразователя с прямым включением диода, работающих на общий высокочастотный фильтр. Схема управления обеспечивает широтно-импульсное управление транзисторами VT1…VT6 этих модудлей на частоте 25 кГц. Сами модули включаются между собой параллельно по входу и последовательно по выходу. При этом длительность работы каждого из модулей на интервале полупериода выходного напряжения инвертора одна и та же и составляет 6,25 мс.

Принцип работы: С помощью предворительных высокочастотных преобразователей формируются однополярные ступечатые кривые напряжения, приближающиеся по форме к однополярной синусоидальной кривой. Затем с помощью как правило мостового ИН однополярные ступенчатые кривые напряжения преобразуются в разнополярную кривую выходного напряжения ИН. Ступенчатая функция напряжения на входе мостового ИН формируется за счет того что выходное напряжение каждого послед модуля сдвинуто по фазе относительного предыдущего на 0.625мс.

1. Водной фильтр радиопомех

2. Высокочастотный преобразователь

3. Мостовой инвентор

4. Высокочастотный фильтр

5. Выходной фильтр радиопомех

6. Байпас

7. Источник питания ИН

8. Драйвер

9. Схема управления

10. Контроллер

На входе и выходе установлены входной фильтр радиопомех и выходной фильтр радиопомех, обеспечивающие электромагнитную совместимость ИН с другими устройсвтами электропитания и с аппаратурой. Высокочастотный преобразователь обеспечивает преобразование вх напряжения относительного низкого уровня в стабильное напряжение на уровне 350В, а так же гальваничесскую развязку выходного напряжения ИН от источника питания, так же уменьшает уровень импульсного потребления энергии от источника питания. Контроллер обеспечивает принцип несимметричного управления транзисторами мостового инвентора. Высокочастотный фильтр обеспечивает выделение интегральной состовляющей напряжения. Время переключения нагрузки с инвентора на сеть и обратно(с помощью байпаса) не привышает 15 мс.

9. Трехфазная двухполупериодная схема выпрямления: принцип действия, основные расчетные соотношения.

Каждая фаза включается между отдельной парой диодов, один из которых включён в цепь положительного вывода нагрузки, а другой — отрицательного вывода нагрузки. Диоды вентильного блока объединены в две группы. Одну группу образуют диоды, объединеные катодами (диоды VD1, VD3, VD5). Вторую группу образуют диоды, объединенные анодами (диоды VD2, VD4, VD6).

Нагрузка (через сглаживающий фильтр LC) подключается к выходным зажимам диодных групп (к точкам 1, 2 схемы), поэтому в трехфазной двухполупериодной мостовой схеме принципиально не требуется вывод ней­тральной точки вторичной обмотки трансформатора. Поэтому вто­ричная и первичная обмотки трансформатора могут выполняться как по схеме звезда, так и по схеме треугольник. В случае выполнения вторичной обмотки трансформатора по схеме звезда трёхфазный мостовой выпрямитель представляет собой два трёхфазных однотактных выпрямителя, использующий один общий трансформатор Т. Первый – VD1, VD3, VD5, и трансформатор Т, второй – VD2, VD4, VD6 и трансформатор Т.

В идеальном выпрямителе в любой момент времени в каждой из диодных групп может быть открыт только один диод. Из диодов ка­тодной группы (VD1, VD3, VD5) может быть открыт только тот диод, анод которого подключен к фазе вторичной обмотки, имеющей в дан­ный момент наибольшее положительное значение ЭДС относительно нейтральной точки (точка 0). Из диодов анодной группы (VD2, VD4, VD6) может быть открыт только тот диод, катод которо­го подключен к фазе вторичной обмотки, имеющей в данный момент наибольшее отрицательное значение ЭДС относительно нейтральной точки.

Габаритная мощность вторичной обмотки трансформатора: Sт₂=1,05Р₀;

Габаритная мощность первичной обмотки трансформатора: Sт₁=1,05Р₀;

Габаритная мощность трансформатора: Sт=1,05Р₀;

Коэффициент мощности выпрямителя: χ=0,952

Инверторы: назначение, область применения. Принципы построения. Инверторы напряжения с самовозбуждением.

Инверторы напряжения. (DC\AC)

Устройство преобразуещее напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока. Применение обусловленно недостаточной надеждностью сетей переменного тока. Данное устройство ослабляет зависимоость от питающей сети. Именно через них подключают аккумуляторные батареи. Может использоваться как промежуточное звено цепи преобразователя

Функциональная схема инвертора.

M_S-система коммутации Т – трансформатора Ф – сглаживающий фильтр СУ – система управления.

Работа инвертора основана на переключении источника постоянного напряжения с целью преодического изменения полярности напряжения на зажимах нагрузки. Частота переключения задаётся сигналами управления, формируется управляющей схемой.

Модуль переключения M_S преобразует напряжение постоянного тока источника энергии Е в знакопеременное напряжение прямоугольной формы с регулируемой паузой на нуле.

Трансформатор обеспечивает гальваническую развязку источника энергии и нагрузки, а также согласование уровней напряжения на выходе модуля переключения.

Фильтр (Ф) предназначен для снижения уровня паразитных гармоник в спектре выходного напряжения.

Преобразование постоянного напряжения первичного источника в переменное достигается с помощью группы ключей, периодически коммутируемых таким образом, чтобы получить знакопеременное напряжение на зажимах нагрузки и обеспечить контролируемый режим циркуляции в цепи реактивной энергии.

Инверторы напряжения с самовозбуждением.

Применяется на малых мощностях (10Вт)

Цепь запуска инвертора содержит R1, С1 и кнопку запуска Кн. Кратковременное замыкание Кн обеспечивает открытие транзистора VT2, в результате чего через нижнюю полуобмотку W1-2 трансформатора начинает протекать ток и на зажимах всех его обмоток появляется ЭДС. Появление ЭДС на зажимах обмотки обратной связи Wос с указанной полярностью приводит к дальнейшиму отпиранию VT2 и запиранию VT1. По окончанию этого лавинного процесса переключения транзисторов VT2 оказывается в режиме насыщения а VT1 в режиме отсечки. Схема будет находится в таком положение пока VT2 не начнет выходить из насыщения. Причиной может стать резкое увилечение его коллекторного тока. Переход рабочей точки VT2 в активную область приводик к изменению знака ЭДС на зажимах всех обмоток трансформатора. В результате начинается лавинный процесс запирания VT2 и перевода VT1 в насыщениею Это новое стостояние схемы будет продолжаться пока магнитная индукция в магнитопроводе вновь не достигнет значения индукции насыщения Вв, но теперь уже с другим знаком. В результате схема вновь вернется к состоянию при котором VT2 насыщен, а VT1 закрыт. Длительность этого состояния = половине периода автоколебаний инвентора.

При всплесках тока опять необходимо нажимать кнопку чтобы открыть закрытые транзисторы.

Дата добавления: 2015-08-27