SU741397A1 - Bridge resonant inverter - Google Patents
Bridge resonant inverter Download PDFInfo
- Publication number
- SU741397A1 SU741397A1 SU772492155A SU2492155A SU741397A1 SU 741397 A1 SU741397 A1 SU 741397A1 SU 772492155 A SU772492155 A SU 772492155A SU 2492155 A SU2492155 A SU 2492155A SU 741397 A1 SU741397 A1 SU 741397A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- switching
- inverter
- bridge
- voltage
- reverse current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
(54) МОСТОВОЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР(54) BRIDGE RESONANT INVERTER
Изобретение относитс к преобразовательной технике, а именно к области статических преобразователей повышенной частоты дл электротехнических установок .The invention relates to a converter technique, in particular to the field of high-frequency static converters for electrical installations.
Известны различные варианты исполнени силовых схем резонанснык инверторов , работающихна повышенной частоте при изменении параметров нагрузки. В одних схемах ограничение напр жени на коммутирующих, элементах при работе на переменную нагрузку осуществл етс путем встречно-параллельного включени управл емых и неуправл емых дополнительных вентилей i i за счет разделени цепей зар да и разр да коммутирующих емкостей ГзThere are various versions of power circuits for resonant inverters operating at an increased frequency as the load parameters change. In some schemes, the limiting voltage on the switching elements, when operating on a variable load, is accomplished by counter-parallel switching of controlled and uncontrolled additional gates i i due to the separation of the charging circuits and the discharge of the switching capacitances Gz
Известны также схемы, где ограничение напр жени осуществл етс с по- мощью диодов обратного тока, через ; которые происходит сброс излишней реактивной энергии коммутирующих индуктвв- ностей источнику 4Circuits are also known where the voltage limiting is realized by means of reverse current diodes, through; which is the discharge of excess reactive energy commuting inductance source 4
Каждый из этих вариантов схем имеет свои определенные недостатки, ограничи- вающие область их применени . В частности дл схем с диодами обратного тока этим недостатком вл етс неустойчивость инвертировани на повышенной частоте при увеличении тока нагрузки наличи существенных коммутационных перенапр жений, которые имеют место в этих схемах при обрыве обратных то10 ков тиристоров и диодов в момент их выключени . Существуют различные меры по ограничению этих коммутационных перенапр жений, однако использование этих мер может привести к ухудшению Each of these variants of the schemes has its own specific drawbacks, which limit the scope of their application. In particular, for circuits with reverse current diodes, this disadvantage is the instability of inversion at an increased frequency with increasing load current, the presence of significant switching overvoltages that occur in these circuits when the reverse thyristors and diodes are disconnected at the moment they are turned off. There are various measures to limit these switching overvoltages, however the use of these measures can lead to a deterioration
15 технико-экономических показателей преобразовател .15 technical and economic indicators of the converter.
Наиболее близким к изобретению вл етс мостовой резонансный инвертор, каждый ключ которого выполнен в виде Closest to the invention is a bridge resonant inverter, each key of which is made in the form
20 мостовой тиристорной чейки с кок-гмути- рующим. конденсатором и последовательно включенной с этой чейкой ограничительной индуктивностью, содержащий коммутирующие индуктивности, диоды обратного тока, соответствующий силовой электрод которых соединен с соогветствухощим ключом и через упом нутую индуктивность св зан с выходным выводом инвертора SJ, Ограничение коммутаци онных перенапр жений в этом инверторе осуществл етс за счет вынесени части коммутирующей индуктивности из контура сброса излишней реактивной энергии и включение ее в виде ограничительной индуктивности непосредственно последовательно с мостовой тиристорной кой. Недостатком этого инвертора вл етс высокий уровень- ограничени напр жени на коммутирующих конденсаторах при изменении параметров нагрузки, так как ограничительна .индуктивность не входит в контур сброса излишней энергии, а процесс коммутации рабочих.тиристоров на соответствующие диоды обратного тока зат гиваетс . С увеличением рабочей чистоты и выходной мощности инвертора резко возрастают коммутационные перенапр жени , которые завис т от скорости спада и амплитуды обратных токов в&лючени тиристоров и диодов, что приводит к инвертировани . Ограничё- ние амплитуды обратных токов включени полупроводншсовых вентилей осуществл етс путем вютючени последовательно с ними дросселей насыщени . Эффективность ограничени коммутационных перенапр жений увеличитс , если в известном устройстве В1шючить непосредственно последовательно диодам обратного тока дополнительные дроссел насыщени , а ограничительные индуктивности также выполнить в виде дросселей насыщени . Кроме того недостатком также вл етс относительно высокий уровень ограничени напр жени на коммутирующих конденсаторах, включе ние диодов обратного тока происходит с задержкой,. равной времени перемагничи- вани дросселей насыщени , включенных последовательно этим диодам. Врем Рэ перемагничивани обратно пропорционально приложенному к обмотке дроссел нап- р женшо, которое b момент включени ди одов мало и равно разности напр жений на конденсаторе фильтра и коммутирующем конденсаторе, т. е. процесс коммута ции тока рабочих тиристоров на отсехсаювдие ДИОДЫ зат нетс . Это вл етс при- чийой увеличени напр жени на рующих конденсаторах, .что в значительно степени сниншет технико-экономические показатели резонансного инвертора. Цель изобретени - улучшение технико-экономических показателей за счет уменьшени напр жени на коммутирую- щих конденсаторах. Указанна цель достигаетс тем, что. дополнительные дроссели насыщени включены в каждое плечо моста инвертора последовательно с коммутирующими индук тивност ми между ключом и выходным выводом инвертора. На фиг. 1 изображена принципиальна электрическа схема .предлагаемого мостового резонансного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы, по с н ющие процессы в инверторе. Устройство содержит ключи 1-4, каждый из которых выполнен в виде мостовой тиристориой чейки с управл ющими вентил ми и коммутирующим конденсатором 9, последовательно соединенной с дросселем 10 насыщени , ком- мзтир тощие индуктивности 11-14, до- полнит.ельные дроссел насыщени 15-18, диоды обратного тока 19-22, конденсатор 23 фильтра и выходные выводы 24 и 25. Формирование одной полуволны выходного тока нагрузки осуществл етс одновременным включением противофазных тиристоров нечетных ключей мостового резонансного инвертора, формирование другой полуволны - одновременным включением противо4)азных тиристоров четных . ключей. Диоды обратного тока 19 и 21 (20 и 22) совместно с дополнительными дроссел ми насыщени 16 и 18 (15 и 17) и конденсатором 23 фильтра образуют контур сбросов излшлней реактивной энергии коммутирующих индуктив- ностай 12 и 14 (11 и 13) источнику 23-21-12-16-25-24-18-14-19-23 (23-22-11 15.24-25-17-13-20-23). Включение диодов обратного тока 20 и 22, (19 и 21) происходит в тот момен когда напр жение на зажимах цепи 11- 15 24 25-17 13 (14-18-24-25-1612 ) станет равно или больше напр жени на конденсаторе фильтра 23. К моменту включени диодов обратного тока 22 и 22 (19 н 21) дроссел насыщени (14 и 16) наход тс уже в насыщенном состо нии и поэтому задержки на включение не, происходит. В результате осуществл етс более жесткое огра- ннчекие напр жени на коммутирующих конденсаторах.20 pavement thyristor cells with a cocomotor. a capacitor and a limiting inductance connected in series with this cell, containing switching inductors, the reverse current diodes, the corresponding power electrode of which is connected to a coherent key and through said inductance is connected to the output terminal of the inverter SJ, the switching voltage in this inverter is limited by removing a part of the switching inductance from the discharge circuit of excess reactive energy and its inclusion in the form of a restrictive inductance sredstvenno series with the thyristor bridge Coy. The disadvantage of this inverter is the high level of limiting the voltage on the switching capacitors when changing the load parameters, since the limiting inductance does not enter the excess energy discharge circuit, and the process of switching the working thyristors to the corresponding reverse current diodes is delayed. With an increase in the operating purity and output power of the inverter, the switching overvoltages sharply increase, which depend on the decay rate and the amplitude of the reverse currents in the thyristors and diodes, which leads to inversion. The limitation of the amplitude of the reverse currents for switching on the semiconductor valves is carried out by connecting in series with them the saturation throttles. The effectiveness of limiting switching overvoltages will increase if, in a known device B1, we directly connect additional successive saturation throttles directly to the reverse current diodes, and the limiting inductances are also performed in the form of saturation throttles. In addition, the disadvantage is also a relatively high level of voltage limiting on the switching capacitors, the inclusion of the reverse current diodes occurs with a delay. equal to the magnetization reversal time of the saturation chokes connected in series to these diodes. The remagnetization time Re is inversely proportional to the throttle applied to the winding, which is small and equals the voltage difference across the filter capacitor and the switching capacitor, i.e., the process of switching the current of the working thyristors to the beginning of the diode does not work. This is the reason for the increase in voltage across the capacitors, which will greatly reduce the technical and economic performance of the resonant inverter. The purpose of the invention is to improve the technical and economic indicators by reducing the voltage on the switching capacitors. This goal is achieved by the fact that. additional saturation throttles are included in each arm of the inverter bridge in series with the switching inductances between the key and the output terminal of the inverter. FIG. 1 shows a circuit diagram of the proposed bridge resonant inverter; in fig. 2 - timing diagrams for s in the processes of the inverter. The device contains keys 1–4, each of which is made in the form of a bridge thyristor cell with control valves and a switching capacitor 9 connected in series with the saturation throttle 10, a comming skin inductance 11–14, and additional saturation throttles 15 -18, reverse current diodes 19-22, filter capacitor 23 and output terminals 24 and 25. The formation of one half-wave of the output load current is accomplished by simultaneously turning on the antiphase thyristors of the odd keys of the bridge resonant inverter, forming nother halfwave - simultaneous turning protivo4) ase even-numbered thyristors. keys. The reverse current diodes 19 and 21 (20 and 22), together with additional saturation points 16 and 18 (15 and 17) and the filter capacitor 23, form a circuit for discharges from each of the reactive energy commuting inductance 12 and 14 (11 and 13) to source 23- 21-12-16-25-24-18-14-19-23 (23-22-11 15.24-25-17-13-20-23). The inclusion of reverse current diodes 20 and 22, (19 and 21) occurs at that moment when the voltage at the terminals 11–15 24 25-17 13 (14-18-24-25-1612) becomes equal to or greater than the voltage across the capacitor. filter 23. At the time of switching on the reverse current diodes 22 and 22 (19 n 21), the saturation throttles (14 and 16) are already in a saturated state and therefore the switch-on delay does not occur. As a result, stiffer limiting voltages on the switching capacitors are realized.
Таким образом, включение дополни- te«bHbix дросселей насьпцени последовао тельно коммутирующим индуктивност м между ключом и выходным выводом мостового резонансного инвертора дает воз- можиость улучшить технико-экономичес кие показатели за счет уменьшени иаП р жени на коммутирующих конденсаторах и одновременно.обеспечить устойчивую работу инвертора при изменении парамет- ров нагрузк) от номинальных до коротко-го замыкани .Thus, the inclusion of the additional “bHbix” chokes on the sequential switching inductances between the key and the output terminal of the bridge resonant inverter makes it possible to improve the technical and economic performance by reducing the output capacitor capacitors and at the same time. To ensure the stable operation of the inverter when changing the parameters of the load) from nominal to short circuit.
На фиг. 2 представлена диаграмма тока 26 через тиристоры инвертора и нап«р жени 27 на коммутирующем кокденса- торе, иллюстрирующие эффект ограничени на коммутирующем конденсаторе в режиме 28, когда отсутствует ограничение , в режиме 29; когда используютс ограничительные индуктивности, в режи- ме 30, когда используютс дроссел насыщени , включенные по схеме известного устройства, в режиме 31, огда дроссел насыщени включены по схеме предлагаемого изобретени . Напр жение на коммутирующем конденсаторе показано на диаграмме в относительных единицах . Где базовой величиной вл етс напр жение источника йитани мостового резонансного инвертора.FIG. Figure 2 shows a diagram of current 26 through the inverter thyristors and voltage switches 27 on the switching capacitor, illustrating the effect of the limitation on the switching capacitor in mode 28, when there is no limitation, in mode 29; when limiting inductances are used, in mode 30, when saturation throttles, included according to the known device scheme, are used in mode 31, when saturation throttles are included according to the scheme of the invention. The voltage across the switching capacitor is shown in relative units in the diagram. Where the base value is the voltage source of the voltage of the bridge resonant inverter.
Испытани статического преобразовател 1ОО кВт частоты 1ОООО Гц, собранного по предлагаемой схеме мостового резонансного инвертора подтверждают надежность его работы в качестве источника питани закалочной установки. Напр жени на коммутирующих конденсаторах инвертора не превышает 120% напр жени источника питани при измене-The tests of the static 1OOW converter of the 1OOOO Hz frequency, assembled according to the proposed bridge resonant inverter scheme, confirm the reliability of its operation as a power source for the quenching plant. The voltage on the switching capacitors of the inverter does not exceed 120% of the voltage of the power source when the
нш параметров нагрузки в процессе на« гроан детали.ns load parameters in the process on the “detail
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772492155A SU741397A1 (en) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | Bridge resonant inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772492155A SU741397A1 (en) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | Bridge resonant inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU741397A1 true SU741397A1 (en) | 1980-06-15 |
Family
ID=20711572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772492155A SU741397A1 (en) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | Bridge resonant inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU741397A1 (en) |
-
1977
- 1977-05-27 SU SU772492155A patent/SU741397A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5504410A (en) | Switching circuit | |
SU741397A1 (en) | Bridge resonant inverter | |
JPS5931307B2 (en) | Inverter device | |
SU1725356A1 (en) | Dc voltage converter | |
JPS5743574A (en) | Inverter | |
SU826524A1 (en) | Transformer-thyristor voltage regulator | |
SU1119120A2 (en) | Reactive power compensator | |
SU575776A1 (en) | Device for switching-off thyristors | |
SU499639A1 (en) | Stand alone serial inverter | |
RU2131638C1 (en) | Direct voltage converter | |
SU877753A1 (en) | Self-sustained inverter | |
SU1084933A1 (en) | Two-step transistor inverter | |
SU955448A1 (en) | Inverter | |
SU441634A1 (en) | Serial inverter | |
SU788307A1 (en) | Self-sustained inverter | |
SU1711308A2 (en) | Self-excited inverter | |
SU1101997A1 (en) | Self-excited series inverter | |
SU838968A1 (en) | Inverter | |
SU525207A1 (en) | Thyristor DC Pulse Converter | |
SU1555788A1 (en) | Voltage inverter | |
SU949763A1 (en) | Serial self-sustained inverter | |
SU811457A1 (en) | Thyristorized voltage inverter | |
SU1339832A1 (en) | Voltage inverter | |
SU1145434A1 (en) | Inverter | |
SU1053241A1 (en) | Bridge series inverter |