ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ИНДУКТОРА

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ИНДУКТОРА


RU (11) 2025881 (13) C1

(51) 5 H02M7/538 

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

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

(21) Заявка: 5000920/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.09.03 
(45) Опубликовано: 1994.12.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент США N 3596165, кл. H 02M 3/28, 1969. Заявка Японии N 61-61508, кл. H 05B 6/12, 1987. 
(71) Заявитель(и): Силкин Евгений Михайлович; Мизин Геннадий Васильевич; Пахалин Анатолий Иванович; Трифонов Сергей Федорович; Пригожин Виктор Иванович; Самойлов Василий Серафимович 
(72) Автор(ы): Силкин Евгений Михайлович; Мизин Геннадий Васильевич; Пахалин Анатолий Иванович; Трифонов Сергей Федорович; Пригожин Виктор Иванович; Самойлов Василий Серафимович 
(73) Патентообладатель(и): Силкин Евгений Михайлович; Мизин Геннадий Васильевич; Пахалин Анатолий Иванович; Трифонов Сергей Федорович; Пригожин Виктор Иванович; Самойлов Василий Серафимович 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ИНДУКТОРА 

Использование: в источниках питания для электротехнологических установок. Сущность изобретения: устройство содержит полумостовой резонансный инвертор с блоком управления и входным емкостным фильтром 1, выполненный на транзисторах 2,3 с встречными диодами 4,5 и конденсаторах 6,7, в диагонали переменного тока которого включен индуктор 8, мостовой однофазный выпрямитель на диодах 9-12, два датчика 14,15 тока в цепи диодов 4,5. Блок управления содержит два элемента ИЛИ 16 и 25, компаратор 17, формирователь 18, триггер 19, два элемента И 20 и 22, два выходных каскада 21 и 23 и элемент НЕ 24. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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

Известен преобразователь переменного тока для питания индуктора (заявка Японии N 62-26157, кл. H 05 B 6/12, опублик. 1988), содержащий полумостовой резонансный инвертор с блоком управления и входным емкостным фильтром, выполненный на транзисторах с встречными диодами и конденсаторах, в диагональ переменного тока которого включен индуктор, мостовой однофазный выпрямитель на диодах, вход которого подключен к выходу генератора переменного напряжения, к выходы - к фильтру инвертора, причем входы блока управления соединены с общей точкой соединения конденсаторов инвертора, общей точкой соединения транзисторов и коллекторов одного из транзисторов, а выходы - с базами транзисторов.

Недостатком преобразователя является низкая надежность его работы из-за высоких коммутационных потерь в транзисторах и диодах.

Известен преобразователь переменного тока для питания индуктора (заявка Японии N 62-58119, кл. H 05 B 6/12, опублик. 1988), содержащий полумостовой резонансный инвертор с блоком управления, выполненный на тиристорах с встречными диодами и конденсаторах, в диагонали переменного тока которого включена последовательная цепь, состоящая из индуктора и первого коммутирующего конденсатора, зашунтированная вторым коммутирующим конденсатором, мостовой однофазный выпрямитель на диодах, вход которого подключен к выходу генератора переменного напряжения, а выходы - к входным выводам инвертора, причем входы блока управления соединены с общей точкой соединения конденсаторов, общей точкой соединения тиристоров и входом выпрямителя, а выходы - с управляющими электродами тиристоров.

Недостатком преобразователя является низкая надежность его работы из-за высоких коммутационных потерь в тиристорах и диодах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь переменного тока для питания индуктора (заявка Японии N 61-61508, кл. H 05 B 6/12, опублик. 1987), содержащий полумостовой резонансный инвертор с блоком управления и входным емкостным фильтром, выполненный на транзисторах с встречными диодами и конденсаторах, в диагонали переменного тока которого включен индуктор, мостовой однофазный выпрямитель на диодах, вход которого подключен к выходу генератора переменного напряжения, а выходы - к фильтру инвертора, причем входы блока управления соединены с положительным выводом выпрямителя и общей точкой соединения транзисторов, а выходы - с базами транзисторов.

Недостатком прототипа является низкая надежность его работы из-за высоких коммутационных потерь в транзисторах и диодах.

Цель изобретения - повышение надежности работы преобразователя переменного тока для питания индуктора.

Цель достигается тем, что преобразователь переменного тока для питания индуктора, содержащий полумостовой резонансный инвертор с блоком управления и входным емкостным фильтром, выполненный на транзисторах с встречными диодами и конденсаторах, в диагонали переменного тока которого включен индуктор, мостовой однофазный выпрямитель на диодах, вход которого подключен к выходу генератора переменного напряжения, а выходы - к фильтру инвертора, причем первый и второй выходы блока управления соединены с базами транзисторов, снабжен первым и вторым датчиками тока встречных диодов, блок управления выполнен содержащим первый элемент ИЛИ, компаратор, формирователь, триггер, первый элемент И и первый выходной каскад, соединенные последовательно, второй элемент И, первый вход которого соединен с вторым выходом триггера, второй выходной каскад, вход которого соединен с выходом второго элемента И, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом формирователя, второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формирователя, второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход - с выходом элемента НЕ, а выход - с вторыми входами элементов И, при этом первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого датчика, а второй вход - с выходом второго датчика тока встречных диодов, выход первого выходного каскада соединен с первым выходом блока управления, а выход второго выходного каскада - с вторым выходом блока управления.

Существенным отличием преобразователя переменного тока для питания индуктора является высокая надежность его работы. Повышение надежности обусловлено снижением коммутационных потерь в транзисторах и диодах инвертора преобразователя за счет обеспечения режима коммутации при малом токе и напряжении. Повышение надежности работы является новым качеством преобразователя. Новое качество обусловлено новыми элементами, связями, реализацией блока управления т.е. отличительными признаками. В силу этого отличительные признаки заявляемого преобразователя для питания индуктора являются существенными.

На чертеже приведена схема преобразователя переменного тока для питания индуктора.

Преобразователь переменного тока для питания индуктора содержит полумостовой резонансный инвертор с блоком управления и входным емкостным фильтром 1, выполненный на транзисторах 2, 3 с встречными диодами 4, 5 и конденсаторах 6, 7, в диагонали переменного тока которого включен индуктор 8, мостовой однофазный выпрямитель на диодах 9-12, вход которого подключен к выходу генератора 13 переменного напряжения, а выходы - к фильтру инвертора, датчики 14, 15 тока встречных диодов. Блок управления инвертора содержит первый элемент ИЛИ 16, компаратор 17, формирователь 18, триггер 19, первый элемент И 20 и первый выходной каскад 21, соединенные последовательно, второй элемент И 22, первый вход которого соединен с вторым выходом триггера, второй выходной каскад 23, вход которого соединен с выходом второго элемента И, элемент НЕ 24, вход которого соединен с выходом формирователя, второй элемент ИЛИ 25, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход - с выходом элемента НЕ, а выход - с вторыми входами элементов И. Первый вход первого элемента ИЛИ 16 соединен с выходом первого датчика 14, а второй вход - с выходом второго датчика 15 тока встречных диодов. Выход первого выходного каскада 21 соединен с первым выходом блока управления, а выход второго выходного каскада 23 - с вторым выходом блока управления. Выходы блока управления соединены с базами транзисторов.

Преобразователь переменного тока для питания индуктора работает следующим образом.

Переменное напряжение с выхода генератора 13 преобразуется выпрямителем в знакопостоянное, имеющее пульсацию удвоенной частоты переменного напряжения. Выходное напряжение выпрямителя фильтруется емкостным фильтром 1 и поступает на вход инвертора. Транзисторы 2, 3 инвертора включаются поочередно. При включении очередного транзистора (2, 3) через индуктор 8 протекает полуволна тока разряда конденсаторов 6, 7. Запирание транзисторов 2, 3 происходит после включения диодов 4, 5. При этом в моменты включения диодов 4, 5 по сигналу с выхода элемента ИЛИ 16 на выходе компаратора 17 формируется нулевой сигнал, переводящий элементы И 20 и 22 в запертое состояние (сигнал на входы элементов И 20, 22 поступает через элемент ИЛИ 25). Транзисторы 2, 3 выключаются по сигналам выходных каскадов 21, 23. После выключения диодов (4, 5) на выходе компаратора 17 формируется единичный сигнал. Формирователь 18 по фронту сигнала с выхода компаратора 17 формирует короткий импульс, переводящий триггер 19 в новое состояние. Триггер работает в счетном режиме. На время действия импульса на выходе формирователя 18 элементы И 20 и 22 остаются в запертом состоянии (сигнал с выхода формирователя 18 на входы элементов И 20 и 22 поступает через элементы НЕ 24 и ИЛИ 25). Далее на выходах элементов И 20 и 22 формируется сигнал, обеспечивающий включение транзисторов (2, 3). В интервале действия импульса на выходе формирователя 18 в работе инвертора имеет место пауза. Выходные каскады 21, 23 усиливают импульсы управления транзисторами 2, 3 до необходимого уровня. Ток диодов 4, 5 измеряется датчиками 14, 15 тока.

Пауза в работе инвертора обеспечивает необходимые условия для восстановления вентильных свойств диодов 4, 5. В результате через транзисторы 2, 3 не протекают сквозные токи. При включении транзисторов 2, 3 ток через них нарастает с невысокой скоростью, обеспечиваемой колебательным разрядом конденсаторов 6, 7 через индуктор. Включение транзисторов 2, 3 происходит при низком напряжении, равном падению напряжения на открытых диодах (4, 5).

По сравнению с прототипом заявляемый преобразователь переменного тока для питания индуктора более надежен в работе. Повышение надежности оценивается по времени наработки на отказ. Время наработки на отказ заявляемого преобразователя ориентировочно в 1,3-1,4 раза выше времени наработки на отказ прототипа и составляет около 2000 ч. Повышение надежности обусловлено снижением коммутационных потерь в транзисторах и диодах преобразователя. Это объясняется обеспечением условий выключения транзисторов при нулевом токе и малом напряжении, отсутствием сквозных токов, включением транзисторов при нулевом токе. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ИНДУКТОРА, содержащий полумостовой резонансный инвертор с блоком управления и входным емкостным фильтром, выполненный на транзисторах с встречными диодами и конденсаторах, в диагонали переменного тока которого включен индуктор, мостовой однофазный выпрямитель на диодах, вход которого подключен к выходу генератора переменного напряжения, а выводы к фильтру инвертора, первый и второй выходы блока управления соединены с базами транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен первым и вторым датчиками тока встречных диодов, блок управления выполнен содержащим первый элемент ИЛИ, компаратор, формирователь, триггер, первый элемент И и первый выходной каскад, соединенные последовательно, второй элемент И, первый вход которого соединен с вторым выходом триггера, второй выходной каскад, вход которого соединен с выходом второго элемента И, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом формирователя, второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом компаратора , второй вход - с выходом элемента НЕ, а выход с вторыми входами элементов И, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого датчика, а второй вход с выходом второго датчика тока встречных диодов, выход первого выходного каскада с первым выходом блока управления, а выход второго выходного каскада с вторым выходом блока управления.




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