ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР

ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР


RU (11) 2206173 (13) C2

(51) 7 H02M7/538, H02M3/337, H02M5/453 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 11.01.2009 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 2000129372/09 
(22) Дата подачи заявки: 2000.11.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.11.23 
(43) Дата публикации заявки: 2002.10.27 
(45) Опубликовано: 2003.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2007832 С1, 15.02.1993. RU 2050681 С1, 20.12.1995. RU 6956 U1, 16.10.1998. GB 994808 А, 10.06.1965. SU 1495963 А1, 23.07.1989. EP 0340006 А2, 02.11.1989. WO 89/08349 А1, 08.09.1989. 
(71) Заявитель(и): Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "НИКОР" 
(72) Автор(ы): Ягуаров Р.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "НИКОР" 
Адрес для переписки: 634028, г. Томск, пр. Ленина, 2 а, ЗАО НПО "НИКОР" 

(54) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в преобразовательных устройствах, преобразующих постоянное напряжение в переменное, применяемых во многих отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту. Техническим результатом является устранение возникновения сквозных токов, обеспечение симметричной работы трансформатора, повышение нагрузочной способности в широком диапазоне сопротивлений нагрузки на высоких частотах порядка 1 000 кГц. В двухтактный инвертор с двумя управляемыми ключами, разделительным конденсатором и системой управления введены дроссели и диоды, анодами соединенные с входным выводом. Каждое плечо инвертора образовано соответствующими управляемым ключом, дросселем и диодом. В результате в инверторе поддерживается баланс мощности в режиме холостого хода. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электронной технике, а именно к преобразовательным устройствам, преобразующим постоянное напряжение в переменное.

Известны устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное, например, патент 2043695 Н 02 М 3/335 (оф. бюл. "Изобретения" 25, 1995), патент 2007016 Н 02 М 7/538 (оф. бюл. "Изобретения" 2, 1994), патент 2007832 Н 02 М 5/5395 (оф. бюл. "Изобретения" 3, 1994), патент 2009609 Н 02 М 7/538 (оф. бюл. "Изобретения" 5, 1994), содержащие силовые ключи, коммутирующие напряжение источника, трансформаторы, включенные по одной из классических схем: полумостовой, мостовой, схемы со средней точкой.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств, относится то, что в известных устройствах возникают сквозные токи (особенно в режиме холостого хода), несимметричный магнитный цикл сердечника силового трансформатора.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является инвертор, содержащий 2 транзистора, силовой трансформатор с выводом нулевой точки первичной обмотки, подключенным к плюсовому входному выводу инвертора, насыщающийся трансформатор тока с первичными обмотками и вторичными обмотками, которые являются положительной обратной связью и включены между базами и эмиттерами транзисторов, и схему запуска (см. патент 2007832 Н 02 М 7/5395).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании данного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве за счет жесткой связи транзистора с источником питания возникают сквозные токи, ограничивающие нагрузочную способность инвертора. Также из-за неидентичности параметров ключей может произойти несимметричное намагничивание сердечника трансформатора, эти причины резко снижают кпд, надежность, нагрузочную способность устройства на высоких рабочих частотах.

Сущность изобретения заключается в следующем: с целью устранения возникновения сквозных токов, обеспечения симметричной работы трансформатора, повышения нагрузочной способности в широком диапазоне сопротивлений нагрузки на высоких частотах порядка 1000 кГц схема силовой части инвертора построена из двух однотактных инверторов, работающих в противофазе. Благодаря тому что однотактные инверторы не имеют недостатков, присущих двухтактным инверторам, например сквозные токи, изобретение в целом, представляющее собой двухтактный инвертор, обладает всеми положительными свойствами однотактных инверторов и двухтактных инверторов, такими как отсутствие сквозных токов, симметричная работа трансформатора, надежная работа как на холостом ходу, так и в режиме полной нагрузки.

Основная особенность заключается в том, что каждое плечо инвертора есть однотактный инвертор, состоящий из управляемого ключа, диода и дросселя со средним выводом в обмотке, соединенного с источником питания, крайние выводы дросселя соединены между коллектором управляемого ключа и катодом диода, эмиттер управляемого ключа и анод диода соединены с минусовым выводом источника питания.

Два однотактных инвертора работают в противофазе. На нагрузке, подключенной к коллекторам управляемых ключей, возникает напряжение, равное сумме коллекторных напряжений двух однотактных инверторов.

На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема силовой части инвертора.

На фиг. 2 изображены диаграммы работы силовой части инвертора в нагруженном состоянии.

Схема работает следующим образом.

В инверторе происходит накопление энергии в индуктивностях и отдача энергии в нагрузку либо обратно в источник питания.

В момент времени Т0 (см. фиг.2) формируется базовый ток Iу1 ключа VT1, а ключ VT2 закрывается. На интервале T0-T1 ключ VТ1 находится в открытом состоянии, а ключ VT2 в закрытом.

Ток дросселя L2 замыкается по цепи: +Eвх - L2-T-C-VT1-(-)En, одновременно происходит накопление энергии в дросселе L1. Ток IL1- нарастает, а ток IL2 - спадает, т. е. дроссель L2 отдает энергию в нагрузку, а дроссель L1 накапливает энергию. При этом напряжение на нагрузке равно удвоенному напряжению питания. В момент времени T1 ключ VT1 закрывается, а VT2 открывается, после чего ток дросселя L2 замыкается через VT2, а ток дросселя L1 замыкается по цепи (+)En-L1-C-T-VT2-(-)En, т.е. первый дроссель отдает ранее накопленную энергию, а второй пополняет ее. Далее процессы повторяются. Цепочки VD1-W1.1, VT2-W2.1 служат для рекуперации энергии, накапливаемой индуктивностями на холостом ходу. В паузах токи дросселя перехватываются обмотками W1.1 или W1-2 и замыкаются по цепям W 1.1-(+)En-(-)En-VT1-W 1.1 - для тока IVD1, W1.2-{+)En-(-)En-VT2-W1.2 - для тока IVD2. Таким образом, поддерживается баланс мощности в схеме в режиме холостого хода.

Основным условием работы схемы является

NW1=(0,5...0,9)NW2,

где NW1- количество витков обмоток W1.1, W1.2;

NW2- количество витков обмоток W2.1, W2.2. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Двухтактный инвертор, содержащий два управляемых силовых ключа, коллекторы (стоки) которых подключены через разделительный контур к нагрузке, эмиттеры (истоки) объединены и подключены ко второму входному выводу, управляющие выводы подключены к выходам системы управления, вырабатывающей парафазные импульсы тока и напряжения, отличающийся тем, что введены два диода, аноды которых соединены со вторым входным выводом, два дросселя, обмотки которых содержат средние выводы, соединенные с первым входным выводом, один из управляемых силовых ключей, один из диодов и один из дросселей образуют плечо инвертора, причем крайние выводы каждого из дросселей соединены между коллектором (стоком) управляемого ключа и катодом диода в соответствующем плече.




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