ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКА

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКА


RU (11) 2340074 (13) C1

(51) МПК
H02M 7/523 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2007145566/09 
(22) Дата подачи заявки: 2007.12.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2007.12.07 
(45) Опубликовано: 2008.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2298277 C1, 27.04.2007. SU 1377988 A1, 29.02.1988. ЕР 0212155 А1, 04.03.1987. 
(72) Автор(ы): Огородников Дмитрий Николаевич (RU); Ярославцев Евгений Витальевич (RU); Кожемяк Олеся Анатольевна (RU); Муркин Максим Николаевич (RU); Земан Святослав Константинович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет (RU) 
Адрес для переписки: 634050, г.Томск, пр. Ленина, 30, ТПУ, отдел интеллектуальной и промышленной собственности 

(54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для электротермии. Техническим результатом является уменьшение суммарных габаритных размеров дросселя. Указанный технический результат достигается тем, что параллельный резонансный инвертор тока содержит мост из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора, а диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через последовательно соединенные дроссель, диод и второй дроссель с такой же индуктивностью. К катоду диода присоединен катод второго диода, анод которого подключен к входному зажиму, а к аноду диода присоединен анод третьего диода, катодом подключенного к диагонали постоянного тока моста. 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для электротермии.

Известен инвертор тока, содержащий транзисторный мост, к одной диагонали которого подключен колебательный контур, а к другой через сглаживающий дроссель присоединен входной источник постоянного напряжения [Высокочастотный генератор для индукционного нагрева / В.Д.Поляков, Э.Чаколья. - Электротехника, №12, 2002, с.31-35].

Недостатком известного устройства является невозможность получения средневыпрямленного значения выходного напряжения большего величины напряжения на входных зажимах.

Известен параллельный резонансный инвертор тока [Патент RU 2298277, МПК Н02М 7/523. Параллельный резонансный инвертор тока / О.А.Кожемяк, Е.В.Ярославцев, М.Н.Муркин, С.К.Земан, Д.Н.Огородников. - №2005139120/09; заявлено 14.12.05; опубл. 24.04.2007, Бюл. №12 - 5 с.], выбранный в качестве прототипа, содержащий мост из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора, а диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через дроссель, который состоит из последовательно согласно соединенных обмоток, причем к отводу дросселя подключен катод диода, а к обмотке подключен катод второго диода, аноды которых присоединены к входному зажиму.

Недостатком прототипа являются повышенные габаритные размеры дросселя, так как одна из его обмоток используется не эффективно, поскольку ток по ней протекает не весь период работы инвертора.

Задачей изобретения является уменьшение суммарных габаритных размеров дросселя.

Указанная задача достигается тем, что параллельный резонансный инвертор тока, так же, как в прототипе, содержит мост из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора, а диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через цепь, содержащую дроссель и два диода. Согласно изобретению диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через последовательно соединенные дроссель, диод и второй дроссель, причем индуктивности дросселей одинаковы. К катоду диода присоединен катод второго диода, анод которого подключен к входному зажиму, а к аноду первого диода присоединен анод третьего диода, катодом подключенного к диагонали постоянного тока моста.

Уменьшение габаритных размеров дросселя достигается в схеме параллельного резонансного инвертора тока использованием двух несвязанных дросселей и включением дополнительных диодов, что обеспечивает обтекание обмоток током на всех этапах работы схемы и, как следствие, приводит к уменьшению суммарных габаритов дросселей по сравнению с габаритами дросселя прототипа. Кроме того, процесс изготовления дросселя становится более технологичным, так как используются дроссели без отвода.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема заявляемого параллельного резонансного инвертора тока; на фиг.2 приведены диаграммы, поясняющие принцип действия параллельного резонансного инвертора тока.

Параллельный резонансный инвертор тока содержит мост 1 (фиг.1) из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур 2, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора. Диагональ постоянного тока АВ подключена к входным зажимам 3, 4 через последовательно соединенные дроссель 5, диод 6 и дроссель 7, причем дроссели с одинаковой индуктивностью. К катоду диода 6 присоединен катод диода 8, анод которого подключен к входному зажиму 3, а к аноду диода 6 присоединен анод диода 9, катодом подключенного к диагонали постоянного тока АВ моста 1.

Инвертор работает следующим образом. Напряжение между входными зажимами 3, 4 равно Е. После очередной коммутации ключевых элементов моста 1 напряжение на диагонали моста АВ меньше напряжения Е (фиг.2). На этом этапе (UAB<Е) полярность напряжения на дросселях 5 и 7 такова, что диод 8 и диод 9 открыты, а диод 6 - закрыт. Дроссель 5 и дроссель 7 включены параллельно, они начинают накапливать энергию, их токи равны. Ток инвертора замыкается по цепи: входной зажим 3 - дроссель 5, диод 9 параллельно диод 8, дроссель 7 - колебательный контур 2 - входной зажим 4. Напряжение UAB растет.

Когда напряжение UAB становится больше напряжения между входными зажимами 3 и 4, напряжения на дросселях 5 и 7 меняют знак, диод 6 открывается, а диоды 8, 9 запираются. Дроссели 5 и 7 включены последовательно, они расходуют запасенную энергию. Диод 8 заперт обратным напряжением дросселя 5, а диод 9 - напряжением дросселя 7. Так как токи дросселей равны, ток моста в момент коммутации (UAB=E) скачком уменьшается в 2 раза. При этом ток инвертора замыкается по цепи: входной зажим 3 - дроссель 5 - диод 6 - дроссель 7 - колебательный контур 2 - входной зажим 4.

Наличие колебательного контура в схеме вызывает синусоидальный характер изменения напряжения на диагонали АВ. Когда напряжение UAB вновь становится меньше напряжения между входными зажимами 3 и 4, напряжения на дросселях 5 и 7 меняют знак. Диоды 8 и 9 открываются, а диод 6 запирается. Дроссели 5 и 7 вновь оказываются включенными параллельно. Ток инвертора замыкается по цепи: входной зажим 3 - дроссель 5, диод 9 параллельно диод 8, дроссель 7 - колебательный контур 2 - входной зажим 4. Напряжение UAB продолжает уменьшаться.

Когда напряжение UAB станет равно нулю, производится коммутация ключевых элементов моста 1, и процессы в схеме будут повторяться как на первом этапе.

Результаты расчета и моделирования показали, что данное техническое решение при одинаковой величине индуктивностей дросселей позволяет уменьшить суммарные габариты дросселей примерно в 1,7 раза по сравнению с прототипом, получив при этом средневыпрямленное значение выходного напряжения примерно в 1,85 раза большее по сравнению с напряжением на входных зажимах.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Параллельный резонансный инвертор тока, содержащий мост из ключевых элементов, к диагонали переменного тока которого присоединен колебательный контур, состоящий из параллельно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора, а диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через цепь, содержащую дроссель и два диода, отличающийся тем, что диагональ постоянного тока подключена к входным зажимам через последовательно соединенные дроссель, диод и второй дроссель с такой же индуктивностью, причем к катоду диода присоединен катод второго диода, анод которого подключен к входному зажиму, а к аноду диода присоединен анод третьего диода, катодом подключенного к диагонали постоянного тока моста.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru