(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 [ 177 ] 178 179 180 181 182 183 184

Напряжение на последнем сохраняется отрицательным (рис. 7.90, г) до перезарядки конденсатора напряжением противоположной пот лярности. Постоянная времени в RC-цепи выбирается при этом достаточной для получения длительности отрицательного напряжения, не меньшей, чем это требуется для восстановления запирающих свойств вентиля te. Два других варианта схем реализации первого способа коммутации тока с помощью колебательного LC-контура приводились на рис. 6.46, с и б.

Практическую реализацию второго способа коммутации тока иллюстрирует схема, приведенная на рис. 7.91, а. Одновременно с прохождением тока через рабочий вентиль УВг (рис. 7.91, б) заряжается через диод Д и индуктивность Lx конденсатор С. При откры-

тии вентиля УВ2 разрядный ток конденсатора С проходит через индуктивность L% и на вентиле УВг возникает избыточное отрицательное напряжение, что приводит к его закрытию (рис. 7.91, е).

Применительно к выбранному варианту основной схемы инвертирования тока в нее вводятся индивидуальные или групповые узлы коммутации тока.

Наряду с одноступенчатой коммутацией, характеризуемой непосредственной передачей тока от заканчивающего свою работу вентиля к очередному, в инверторах применяется также и двухступенчатая коммутация, при которой ток в заканчивающем работу вентиле переводится вначале на небольшой промежуток времени на вспомогательный вентиль, а с последнего он переходит на очередной основной вентиль [72].

§ 7.18. ТИПОВЫЕ ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ

По тем классификационным признакам, которые были введены в предыдущем параграфе для автономных инверторов, рассмотрим некоторые варианты практического их выполнения.


Рис. 7.91. Коммутационный узел при запирании вентиля встречным напряжением:

aj- схема; б, е - диаграммы напряжения



а) Инвертор с последовательным конденсатором (резонансным контуром]

Когда инвертор должен генерировать переменный ток неизменной или мало изменяющейся повышенной частоты (лежащей в диапазоне 3000- 10000г^),то простейшим вариантом его выполнения, является схема, в основной узел которой введены конденсатор последовательно с индуктивностью, образующие колебательный контур (рис. 7.92, а).


Рис. 7.92. Инвертор с последовательным резонансным контуром:

а - схема однополупернодного питания; б - однофазная мостовая схема; в, д, ж - диаграммы напряжения на конденсаторе, дросселе и вентиле; г н е - диаграммы токов в вентиле и нагрузке

В приведенной схеме однофазного инвертора, содержащей два управляемых вентиля УВг и УВ2, мощность от источника постоянного тока передается в цепь нагрузки только в один из полупериодов, а именно тогда, когда открыт вентиль УВг и заперт УВ2. В этот полупериод источник отдает мощность не только нагрузочному сопротивлению, но и конденсатору, накопляющему энергию.

В следующий полупериод, когда заперт вентиль УВг и открыт вентиль УВ2, конденсатор отдает накопленную энергию нагрузочному сопротивлению. Потребитель (нагрузка) получает таким образом мощность в течение полного периода.

Вентиль УВг закрывается в конце первого полупериода автоматически, а именно тогда, когда напряжение на конденсаторе достигает максимального значения. При открытом вентиле УВ2 конден-



сатор не только разряжается, но и перезаряжается благодаря нал и-1 чию в цепи индуктивности. В установившемся режиме на конден: саторе возникает постоянная составляющая напряжения, равная EJ2. Благодаря колебательному режиму формы кривых тока и напряжения на нагрузочном сопротивлении получаются достаточно близкими к синусоидальным.

В рассматриваемой схеме длительность периода собственных колебаний выбирается достаточно близкой к периоду повторения импульсов управления (вынужденная частота) путем соответствующего выбора параметров колебательного контура. Обычно длительность полупериода собственных колебаний выбирается несколько меньше длительности полупериода вынужденных колебаний, что приводит к увеличению времени, предоставляемого для восстановления запирающих свойств вентилей. Это особенно существенно при работе вентилей в диапазоне повышенных частот.

Источник, питающий инвертор, выполненный по схеме рис. 7.92, с, работает в прерывистом режиме, и напряжение на конденсаторе достигает значений значительно превышающих напряжение питания Ed. Это является недостатком рассмотренной схемы.

Этот недостаток устраняется в мостовой схеме, приведенной на рис. 7.92, б. Кроме симметрирования нагрузочного режима источника питания по полупериодам и уменьшения среднего напряжения на конденсаторе, в этой схеме, при fynp > /соб улучшается также и коммутационный режим благодаря использованию э. д. с. взаимоиндукции в двух секциях коммутационных реакторов LK.

Режим работы схемы при несколько меньшей длительности полупериода собственных колебаний по сравнению с вынужденными иллюстрируют диаграммы, приведенные на рис. 7.92, в-ж. В момент гг, соответствующий открытию первой пары вентилей УВг и УВ2, конденсатор С, заряженный в предыдущий полупериод, имеет напряжение Uco (рис. 7.92, е), полярность которого указана знаками плюс и минус на рис. 7.92, б.

С открытием вентилей УВг и УВ2 через них и нагрузочное сопротивление Rn проходит ток ial (рис. 7.92, г), который вначале нарастает, а затем благодаря колебательному режиму цепи начинает спадать, заряжая конденсатор С напряжением Uc противоположной полярности.

Одновременно с нарастанием тока га1 возникает напряжение UL на индуктивностях LJ2 (рис. 7.92, д), пропускающих вентильный ток. Когда токи ial и ia2 достигают максимума, напряжения на индуктивностях спадают до нуля, а затем изменяется полярность этих напряжений. К моменту спада вентильного тока ial к нулю напряжение на индуктивностях равно и противоположно по -знаку разности между напряжением на конденсаторе Uc и напряжением источника питания Ed. До момента открытия очередных вентилей УВЬ и УВ4 сохраняется пауза, равная tn.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 [ 177 ] 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.