Інвертор з проміжним перетворенням напруги в струм

Інвертор з проміжним перетворенням напруги в струм, що містить трансформатор, який має першу і другу первинні обмотки з протилежною полярністю і вторинну обмотку, перший і другий ключі, включені між вхідними виводами і першою і другою обмотками трансформатора ВІДПОВІДНО, третій ключ, включений між вторинною обмоткою і вихідним фільтром, вихідний фільтр, що починається з ємнісного елемента, систему управління, перший, другий і третій ВИХІДНІ виводи якої підключені до керуючих виводів першого, другого і третього ключів, який відрізняється тим, що як перший, другий і третій ключі використані повністю керовані ключі змінного струму 2 Інвертор за п 1, який відрізняється тим, що система управління має два входи і три виходи і містить джерело еталонного сигналу, перший і другий суматори, релейний елемент, блок логіки, перший вхід системи управління з'єднаний з датчиком вихідної напруги інвертора, другий вхід системи управління з'єднаний з датчиком струму намагнічення трансформатора, до першого (прямого) і другого (інверсного) входів першого суматора підключені вихід джерела еталонного сигналу і перший вхід системи управління ВІДПОВІДНО, ВИХІД першого суматора з'єднаний з першим Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до перетворювальної техніки і може бути використаний для створення пристроїв електроживлення споживачів змінного струму автономних систем і систем безперебійного електроживлення Якість електроенергії в колах електроживлення однофазних споживачів змінного струму харак (прямим) входом другого суматора, до другого (інверсного) входу якого підключений другий вхід системи управління, вихід другого суматора з'єднаний зі входом релейного елемента, вихід релейного елемента з'єднаний зі входом блока логіки, перший, другий і третій виходи блока логіки є першим другим і третім виходами системи управління і підключені до керуючих виводів першого, другого і третього ключів ВІДПОВІДНО, блок логіки має один вхід і три виходи і містить задаючий генератор, Dтригер, RS-тригер, логічний елемент "XOR", перший і другий ЛОГІЧНІ елементи "AND" що мають по два входи (прямий і інверсний) і по одному виходу, вхід блока логіки з'єднаний з другим входом логічного "XOR" і з інформаційним входом D-тригера, вхід D-тригера з'єднаний з виходом задаючого генератора, вихід задаючого генератора з'єднаний також з R входом RS-тригера, S вхід RS-тригера з'єднаний з виходом елемента "XOR", перший вхід якого з'єднаний з інверсним виходом D-тригера, прямий вихід RS-тригера з'єднаний з третім виходом блока логіки і з інверсними входами першого і другого логічних елементів "AND", прямі входи першого і другого логічних елементів "AND" з'єднані з прямим та інверсним виходами D-тригера ВІДПОВІДНО, виходи першого і другого логічних елементів "AND" є першим і другим виходами блока логіки і системи управління ВІДПОВІДНО З Інвертор за п 1, який відрізняється тим, що в систему управління між першим і другим суматорами введений додатковий підсилювачобмежувач, вхід якого зв'язаний з виходом першого суматора, вихід - з першим (прямим) входом другого суматора теризується деякою сукупністю показників, таких як діюче значення напруги, частота, допустимі відхилення цих показників і коефіцієнт несинусоїдальності напруги Основними вимогами, що пред'являються до подібних пристроїв є малі маса, габарити і вартість, висока надійність і ККД при забезпеченні заданої якості електроенергії В автономних системах і системах гарантованого еле О (О со 00 48326 ного струму, що містять розподільчий трансфорктроживлення для вказаних цілей застосовуються матор, ВИХІДНІ кола споживачів, як правило, автономні інвертори, що здійснюють перетворення заземлені "Стрибки" потенціалів виводів спричипостійної напруги в змінну Як правило, нестабільняють появу електромагнітних завад, які розпоність напруги мережі постійного струму на вході всюджуються через прохідну ємність розподільчих автономного інвертора істотно перевищує допустрансформаторів, що негативний чином впливає тиме відхилення напруги на його виході, особливо на роботу споживачів в системах гарантованого електроживлення, де нестабільність напруги мережі постійного струму Метою винаходу є побудова ефективного інвизначається зарядно-розрядними характеристивертора, структурна схема якого наведена на ками акумуляторних батарей, що застосовуються фіг 2 Позначення, прийняті на фіг 2 210 - джерело постійного струму, 220 - безпосередньо інверІснують різні підходи до побудови автономних тор У такій структурі заземлені вхід і вихід об'єдінверторів Використовуються системи на основі нані безпосереднім зв'язком, що виключає генераторів прямокутної напруги з електричними розповсюдження електромагнітних перешкод, а фільтрами для виділення першої гармоніки, принапруга джерела постійного струму може бути як строї з амплітудо-імпульсною і широтновище, так і нижче миттєвого значення вихідної імпульсною модуляцією Принципи побудови авнапруги тономних інверторів систематизовані в [1] Типова структура автономного інвертора наХарактеристика аналогів ведена на фіг 1 Пристрій складається з джерела Серед знаних автономних інверторів з широтелектроенергії постійного струму 110, мостового но-імпульсною модуляцією можна виділити два транзисторного інвертора 120, вихідного LC фільтипи пристроїв Пристрої засновані на використантра 130 і системи управління 140 Постійна склані високочастотного трансформатора без накопидова напруги імпульсної ПОСЛІДОВНОСТІ формується чення енергії в магнітному полі [2] і пристрої з таким інвертором ВІДПОВІДНО ДО синусоїдального проміжним накопиченням енергії в магнітному полі закону, а вищі гармоніки слідують з частотою, кратрансформатора [3], [4], [5] У першому випадку, тній частоті імпульсної модуляції (як правило, первинна обмотка високочастотного трансформа20кГц) Ослаблення вищих гармонік за допомогою тора підключається до джерела вхідної напруги, а вихідного фільтра забезпечує малий коефіцієнт вторинна обмотка трансформатора - до вихідного несинусоїдальності вихідної напруги Робота транфільтра інвертора (як правило, LC фільтру) За зисторів в режимі перемикання і відсутність реакрахунок використання ВІДПОВІДНОГО коефіцієнта тивних елементів, працюючих на частоті вихідної трансформації здійснюється підвищення напруги напруги, визначають високий ККД і малу масу прина вході фільтра до необхідної величини У другострою Можливість двостороннього обміну енергіму випадку первинна обмотка трансформатора єю між вихідним колом і джерелом постійного підключаються до джерела вхідної напруги, відбуструму дозволяють зберегти високу якість електвається накопичення енергії в магнітному полі, роенергії на виході при різному характері наванпісля чого вторинна обмотка підключається до таження (активне, комплексне, нелінійне навантавихідного фільтра інвертора (в найпростішому ження) випадку С фільтру) і відбувається передача енергії у вихідний ланцюг, тобто чергуються етапи накоОднак, таке технічне рішення має низку істотпичення енергії в магнітному полі трансформатора них недоліків По-перше, напруга вхідного джереі передачі енергії в навантаження Підвищення ла постійного струму повинна перевищувати ампнапруги на виході фільтра у другому випадку може літудне значення вихідної напруги При бути реалізоване за рахунок зміни тривалості етаформуванні стандартної напруги однофазної жипів накопичення енергії в магнітному полі трансвильної мережі 220В/50Гц напруга джерела поформатора і передачі енергії в навантаження стійного струму не повинна бути менша за 310В Ця умова ускладнює вибір акумуляторної батареї Відомо інвертор без проміжного накопичення (найбільш високовольтні акумулятори мають роенергії в магнітному полі трансформатора [2], який бочу напругу 120 - 150В) 3 іншого боку, при викозадовольняє вимогам, що пред'являються до авристанні випрямлячів напруги мережі змінного тономного інвертора Основний недолік такого струму, в якості джерела постійного струму, напрутехнічного рішення пов'язаний з підвищеними вига ланки постійного струму повинна перевищувати могами, що пред'являються до його елементної максимальне значення напруги мережі змінного бази при ЗМІНІ вхідної напруги в широкому діапаструму з урахуванням допустимого відхилення зоні Наприклад, при ЗМІНІ ВХІДНОЇ напруги (ІІвх) в (10%) і становити 350В Таким чином, необхідний діапазоні 120 - 350В напруга на вторинній обмотці діапазон вхідної напруги автономного інвертора повинна перевищувати амплітуду вихідної напруги повинен становити 120 - 350В, що неприйнятно (ІІм = 310В) при мінімальній ВХІДНІЙ напрузі Отже, для розглянутого технічного рішення Звуження при максимальній напрузі на вході напруга втодіапазону вхідної напруги за рахунок використання ринної обмотки складає додаткових технічних засобів (попередній стабілі.. UBX max О И _ 3 5 0 __._ затор, вихідний трансформатор) призводить до U w 2 = UM = 310 = 904В (1) збільшення маси, зниження ККД і підвищення варwz UBX mm 120 тості пристрою По-друге, потенціали кожного з Перемикаючі елементи, вихідного ланцюга, вихідних виводів інвертора, змінюються ("стрибаповинні бути розраховані на подвоєну напругу ють") з частотою імпульсної модуляції відносно вторинної обмотки, тобто на напругу що складає заземленого виводу постійного струму При викомайже 2000В при частоті перемикання біля 20кГц ристанні інвертора для живлення споживачів змінОчевидно, що забезпечення таких вимог усклад 48326 нює створення інвертора і підвищує його вартість не коректує співвідношення тривалості відкритих Інвертори з проміжним накопиченням енергії в станів ключів 332 і 336 магнітному полі трансформатора дозволяють пра- Необхідність стабілізації вхідної напруги При цювати в широкому діапазоні зміни вхідної напруЗМІНІ вхідної напруги співвідношення тривалості ги, оскільки напруга на перемикаючих елементах відкритих станів ключів 332 і 336 не змінюється, визначається рівнем вхідної напруги, амплітудою оскільки система управління не відстежує зміни вихідної напруги і не залежить від діапазону зміни вихідної напруги вхідної напруги Однак, і таке технічне рішення [З, - Додаткові втрати на ключах і в магнітопрово4] не позбавлене недоліків На різних інтервалах ді На етапі відкритого стану ключа 332 енергія часу змінюється структура інвертора Подібні іннакопичується в трансформаторі, на етапі відкривертори являють собою системи із змінною структого стану 336 надмірна енергія повертається в турою неперервної частини і, з позиції теорії автоджерело Таким чином, на періоді імпульсної моматичного управління, відносяться до класу дуляції відбувається три комутації, що і викликає нелінійних автоматичних систем Досягнення видодаткові втрати в перемикаючих елементах і в сокої точності, а значить, малої нестабільності і магнітопроводі трансформатора несинусоїдальності вихідної напруги є проблемаАналіз процесів в інверторі показав, що вказатичним Так, в [3] згадуються спотворення при роні недоліки властиві швидше не силовій частині боті на реактивне навантаження, причиною цих інвертора, а алгоритму і, ВІДПОВІДНО, структурі його спотворень можна вважати недоліки алгоритму системи управління управління ключами при виявленні спотворень Таким чином, задачею винаходу по п 1 є заінвертор прагне зменшити спотворення, але прибезпечення роботи інвертора в широкому діапазочина спотворень і самі спотворення не усунені У ні змін вхідної напруги, причому як при напругах [4] зазначаються "незначні спотворення в околиці вище, так і нижче за вихідну Задачею винаходу по нуля" Вказані недоліки зумовлені побудовою п 2 є забезпечення високої якості вихідної напруги структури інверторів і не можуть бути усунені тільінвертора при ЗМІНІ величини і характеру навантаки зміною алгоритму управління У структурі [3] так ження (активне, комплексне, нелінійне навантасамо як і [4] розділовий трансформатор підключеження) Задачею винаходу по п 3 є забезпечення ний до джерела вхідної напруги за допомогою одзахисту інвертора від перевантажень і коротких ного керованого ключа, до виходу інвертора - за замкнень по виходу Структура силової частини і допомогою двох керованих ключів Це є загальною системи управління інвертора наведені на фіг 5 ознакою структур, що розглядаються, яка спричиПоставлена задача по п 1 вирішується тим, що няє спотворення вихідної напруги, зумовлені склавикористовується інвертор що містить трансфордністю управління струмом трансформатора матор 510, що має першу 511 і другу 512 первинні обмотки з протилежною полярністю і вторинну Характеристика прототипу обмотку 517, перший 523 і другий 524 ключі, вклюВідомо інвертор [5], схему якого наведено на чені між вхідним виводом і першою 511 і другою фіг 3, в якому трансформатор підключений до вхі512 обмотками трансформатора 510 ВІДПОВІДНО, дного джерела за допомогою двох ключів Інвертретій ключ 529, включений між вторинною обмоттор містить розділовий трансформатор 340, що кою 517 трансформатора 510 і вихідним фільтром має першу 342 і другу 344 первинні обмотки про530, вихідний фільтр 530, що починається з ємністилежної полярності і вторинну обмотку 346, перного елемента 532, систему управління 550, ВИХІший 332 і другий 336 ключі, розміщені між джереДНІ виводи якої підключені до керуючих виводів лом постійного струму і ВІДПОВІДНО першою і першого 523, другого 524 і третього 529 ключів, другою первинними обмотками, двосторонній ключ причому в якості першого 523, другого 524 і тре350, підключений між вторинною обмоткою і вихотього 529 ключів використані повністю керовані дом інвертора і систему управління 380, виходи ключі змінного струму якої підключені до керуючих виводів першого, другого і двостороннього ключів Поставлена задача по п 2 вирішується тим, що Формування вихідної напруги відбувається за система управління має два входи і три виходи і допомогою імпульсної модуляції, ВІДПОВІДНО до містить джерело еталонного сигналу 571, перший алгоритму, описаного в [5] На першому полупері572 і другий 578 суматори, релейний елемент 579, оді імпульсної модуляції почергово працюють блок логіки 590, перший вхід системи управління ключі 332 і 336, забезпечуючи накопичення енергії з'єднаний з датчиком вихідної напруги інвертора, в магнітному полі трансформатора На другому другий вхід системи управління з'єднаний з датчиполуперюді імпульсної модуляції ключ 350 відкриком струму намагнічення трансформатора 518, тий і відбувається обмін енергією між трансфор519, до першого (прямого) і другого (інверсного) матором і навантаженням Часові діаграми сигнавходів першого суматора 572 підключені вихід лів управління наведені на фіг 4 За рахунок джерела еталонного сигналу 571 і перший вхід управління співвідношенням тривалості провідного системи управління ВІДПОВІДНО, ВИХІД першого сустану ключів 332 і 336 на першому полуперюді матора 572 з'єднаний з першим (прямим) входом забезпечується формування вихідної напруги Осдругого суматора 578, до другого (інверсного) вхоновними недоліками технічного рішення, що розду якого підключений другий вхід системи управглядається, є ління, вихід другого суматора з'єднаний зі входом релейного елемента 579, вихід релейного елемен- Інвертор розрахований на роботу при фіксота 579 з'єднаний з входом блоку логіки 590, перваному навантаженні При ЗМІНІ навантаження ший, другий і третій виходи блоку логіки є першим змінюється і вихідна напруга, оскільки система другим і третім виходами системи управління і управління не відстежує зміни вихідної напруги і 48326 підключені до керуючих виводів першого 523, другого 524 і третього 529 ключів ВІДПОВІДНО Блок логіки має один вхід і три виходи і містить задаючий генератор 5 9 1 , D-тригер 592, RS-тригер 594, логічний елемент "XOR" 593, перший і другий ЛОГІЧНІ елементи "AND" 595, що мають по два входи (прямий і інверсний) і по одному виходу, вхід блоку логіки 590 з'єднаний з другим входом логічного елемента "XOR" 593 і з інформаційним входом D-тригера 592, вхід дозволу D-тригера 592 з'єднаний з виходом задаючого генератора 5 9 1 , вихід задаючого генератора 591 з'єднаний також з R входом RS-тригера 594, S вхід RS-тригера 594 з'єднаний з виходом елемента "XOR" 593, перший вхід якого з'єднаний з інверсним виходом Dтригера 592, прямий вихід RS-тригера 594 з'єднаний з третім виходом блоку логіки і з інверсними входами першого і другого логічних елементів "AND" 595, прямі входи першого і другого логічних елементів "AND" 595 з'єднані з прямим і інверсним виходами D-тригера 592 ВІДПОВІДНО, ВИХОДИ пер шого і другого логічних елементів "AND" 595 є першим і другим виходами блоку логіки і системи управління ВІДПОВІДНО Поставлена задача по п 3 вирішується тим, що в систему управління між першим 572 і другим 578 суматорами введений підсилювач-обмежувач 575, вхід якого з'єднаний з виходом першого суматора 572, а вихід з прямим входом другого суматора 578 На фіг 1 наведено типову схему автономного інвертора На фіг 2 наведено необхідну структурну схему автономного інвертора На фіг 3 наведено схему інвертора, вибраного в якості прототипу На фіг 4 наведено часову діаграму сигналів управління інвертора, вибраного в якості прототипу На фіг 5 наведено силову частину і систему управління інвертором На фіг 6 наведено часові діаграми, що пояснюють роботу блоку логіки системи управління На фіг 7 наведено зразок виконання пристрою На фіг 8 наведено часові діаграми еталонної, вихідної напруги і струму намагнічення трансформатора Пристрій працює таким чином Технічне рішення, що заявляється, по п 1 відрізняється використанням в якості першого і другого ключів повністю керованих ключів змінного струму Для спрощення припустимо, що число витків всіх обмоток трансформатора в пристрої прототипу (фіг 3) однаково У цьому випадку через наявність ДІОДІВ 334 і 338 максимальне значення напруги на обмотках не може перевищувати напруги джерела живлення, що обмежує амплітуду вихідної напруги Підвищення амплітуди вихідної напруги за рахунок коефіцієнта трансформації збільшує робочу напругу третього ключа Застосування між джерелом і трансформатором повністю керованих ключів змінного струму усуває це протиріччя При будь-якій напрузі джерела живлення, за рахунок управління тривалістю накопичення, трансформатор може нагромаджувати необхідну енергію і передавати и у вихідний ланцюг, незале 8 жно від напруг на вході і виході пристрою При однаковому числі витків всіх обмоток напруги на всіх перемикаючих елементах не перевищує суми вхідної і амплітуди вихідної напруг Це дозволяє істотно розширити діапазон вхідних напруг інвертора, що пропонується Технічне рішення, що заявляється, по п 2 працює наступним чином На першому суматорі 572 із напруги джерела еталонного сигналу 571 віднімається напруга, пропорційна ВИХІДНІЙ напрузі інвертора (Vout*k1) Таким чином, на виході першого суматора формується сигнал розузгодження по напрузі Vdel = (Vref - Vout*k1)*k2, що поступає на перший вхід другого суматора 578 На другому суматорі 578 від сигналу розузгодження по напрузі Vdel віднімається сигнал, пропорційний струму намагнічення трансформатора Itr Таким чином на виході другого суматора формується сигнал розузгодження Del, який може бути записаний у вигляді Del = {(Vref - Vout * k i ) * k 2 - l t r } * k 3 (2) Часові діаграми, що пояснюють роботу блоку логіки системи управління наведено на фіг 6 Перелік епюр фіг 6 наведено нижче 610 - сигнал розузгодження Del що знімається з виходу суматора 578, 621 - сигнал з прямого виходу D-тригера, DQ, ЗМІНИ сигналу DQ МОЖЛИВІ ПО сигналу від задаючого генератора {644} в моменти часу teio, te2o teso якщо Del > 0 то DQ приймає значення " 1 " , якщо Del 0 то Del_ln приймає значення " 1 " , якщо Del 0 D e l j n = 0, якщо Del < 0 Сигнал з виходу релейного елемента 579 поступає на вхід блоку логіки На кожному періоді імпульсної модуляції блок логіки 590 системи управління 550 перемикається ДВІЧІ Перше перемикання блоку логіки 590 відбувається по сигналу від задаючого генератора 591 У моменти часу teio, te2o teso від задаючого генератора 591 поступають імпульсні сигнали {644}, які скидають (встановлюють в нуль) RS-тригер 594 {645, 699} і дозволяють установку D-тригера 592 {621, 622} в стан, який визначається по сигналу розузгодження Del_ln {639} якщо Del_ln = 1, то Dтригер 592 встановлюється в одиницю, якщо Del_ln = 0, то D-тригер 592 встановлюється у в нуль Нульовий рівень з виходу RS-тригера 594 поступає на третій вихід блоку логіки, визначаючи закритий стан ключа 529 і на інверсні входи першого і другого логічних елементів "AND" 595, дозволяючи проходження сигналів з прямого і інверсного виходів D-тригера 592 на перший і другий виходи блоку логіки 590, що визначає відкритий стан ключа 523 або 524 Закритий стан ключа 529 і відкритий стан ключа 523 або 524 зберігається до моменту часу t6is, te25 tess другого перемикання блоку логіки Друге перемикання блоку логіки 590 відбувається по сигналу, що поступає на S вхід RSтригера 594 з виходу логічного елемента "XOR" 593 в моменти 4acyt6i5, te25 tess коли сигнал розузгодження Del {610} міняє знак (переходить через нуль) і, ВІДПОВІДНО змінюється рівень сигналу розузгодження Del_ln {639} На входи логічного елемента "XOR" 593 поступають сигнали з інверсного виходу D-тригера DQ {622} і дворівневий сигнал розузгодження Del_ln {639} На виході логічного "XOR" 593 формується імпульсна ПОСЛІДОВНІСТЬ {643} Логіка роботи елемента "XOR" 593 наведена в таблиці Q {622} 0 0 1 1 D e l j n {639} RS S {643} 0 1 0 1 1 0 0 1 При появі одиниці на S вході RS-тригер 594 встановлюється (вихід тригера переходить в стан "1") Сигнал з виходу RS-тригера 594 {645, 699} поступає на інверсні входи першого і другого логічних елементів "AND" 595, визначаючи закритий стан ключів 523 і 524 і на третій вихід блоку логіки, визначаючи відкритий стан ключа 529 Відкритий стан ключа 529 і закритий стан ключів 523 і 524 зберігається до моменту часу teio, te2o teso надходження сигналу від задаючого генератора 3 надходженням сигналу від задаючого генератора процес повторюється При формуванні позитивної напівхвилі вихідної напруги при надходженні сигналу від задаючо 10 го генератора (в моменти часу t6io, te2o t6so) сигнал розузгодження Del позитивний - працює пара ключів 523, 529 {див епюри 693, 699} При формуванні негативної напівхвилі вихідної напруги при надходженні сигналу від задаючого генератора (в моменти часу teio, te2o t68o) сигнал розузгодження Del негативний - працює пара ключів 524, 529 {див епюри 694, 699} При формуванні позитивної напівхвилі вихідної напруги за час відкритого стану ключа 529 сигнал розузгодження Del міняє знак (ключ 529 відкривається, коли Del негативний, а до приходу сигналу від задаючого генератора сигнал розузгодження Del змінює знак на позитивний) В околиці переходу вихідної напруги через нуль (відповідає проміжку часу te4o - t65s) за час відкритого стану ключа 529 (проміжок часу te45 teso) сигнал розузгодження Del {610} не міняє знак (ключ 529 відкрився, коли Del негативний, до приходу сигналу від задаючого генератора сигнал розузгодження Del так і залишився негативним) При появі сигналу від задаючого генератора 591 (момент часу t65o) сигнал розузгодження Del негативний, Del_ln = 0 а, значить, зміниться стан Dтригера 592 {див епюри 621, 622}, відкриється ключ 524 і починається формування негативної напівхвилі вихідної напруги Перехід з формування негативної напівхвилі вихідної напруги на формування позитивної напівхвилі також відбувається в околиці переходу вихідної напруги через нуль і здійснюється аналогічним вищевикладеному чином Незмінність знаку сигналу розузгодження Del в околиці переходу вихідної напруги через нуль пов'язана з тим, що напруга на конденсаторі фільтра 532 в цій області не достатньо велика, щоб впливати на струм трансформатора, зміни якого і визначають поведінку сигналу розузгодження Del на періоді імпульсної модуляції На частоті імпульсної модуляції зміна сигналу розузгодження Del визначається зміною струму трансформатора, управляючи струмом трансформатора з частотою імпульсної модуляції система управління прив'язує сигнал розузгодження Del до нульового рівня На частоті основної гармоніки синусоїдальної напруги, що формується, сигнал розузгодження визначається сигналом розузгодження по напрузі Vdel Оскільки система управління прив'язує сигнал розузгодження Del до нульового рівня, то струм трансформатора Itr автоматично підтримується пропорційним сигналу розузгодження по напрузі Vdel Струм трансформатора підтримується пропорційним сигналу розузгодження по напрузі Vdel = (Vref - Vout*k1)*k2 Якщо під впливом ЗОВНІШНІХ ЧИННИКІВ (наприклад, зміни величини навантаження, рівня вхідної напруги) змінюється сигнал розузгодження по напрузі, то струм трансформатора змінюється таким чином, що його вплив на сигнал розузгодження по напрузі виявляється протилежним впливу ЗОВНІШНІХ чинників Система управління забезпечує компенсацію впливу ЗОВНІШНІХ ЧИННИКІВ на амплітуду вихідної напруги за рахунок зміни струму трансформатора Внаслідок чого, інвертор забезпечує формування стабільної вихідної напруги як при ЗМІНІ величини навантаження 11 48326 12 так і при ЗМІНІ рівня вхідної напруги, чим вигідно змінюється від холостого ходу до номінального відрізняється від прототипу значення Таким чином, в пристрої, що пропонуЗа рахунок того, що на періоді імпульсної модується, забезпечується обмеження струму трансляції відбувається два (а не три, як у прототипа) форматора в перехідних режимах, при перевантаперемикання в системі управління інвертора, конфіженнях і коротких замкненнях в ланцюгу гурація силової частини на періоді імпульсної модунавантаження ляції також змінюється лише ДВІЧІ, ЩО ДОЗВОЛЯЄ Приклад конкретного виконання усунути додаткові динамічні втрати в силовій частиПристрій, що пропонується фіг 7 складається з ні схеми і зайвий обмін реактивною енергією між джерела вхідної напруги мережі постійного струму, трансформатором і джерелом постійної напруги вхідного ємнісного фільтра, трьох повністю керованих ключів змінного струму (в якості ключів виКрім того, за рахунок використання структури користані мостові випрямлячі з транзисторами у зв'язків І складу елементів системи управління вихідному ланцюгу), двообмоточного трансформавдається отримати високу якість вихідної напруги тора (у якості вторинної обмотки може бути викопри ЗМІНІ навантаження, характеру навантаження і ристана одна з первинних), датчики струму намагрівня вхідної напруги в широкому діапазоні 3 точнічення (оскільки на окремих інтервалах струм ки зору теорії автоматичного регулювання подібні протікає тільки по одній з обмоток, в якості датчику структури інверторів являють собою замкнені сисструму може бути використано стандартний вимітеми із запізненням (зумовленим процесами накорник струму у ВІКНІ якого зустрічне включені вивепичення енергії в трансформаторі), які мають вудення трансформатора), системи управління і визьку область СТІЙКОСТІ Технічне рішення, що хідного П-подібного фільтра (для зниження заявляється, принципово усуває проблему запіздобротності паралельно дроселю фільтра підклюнення в системі чено резистор) Система управління відрізняється Технічне рішення, що заявляється, по п 3 відвід розглянутою тільки застосуванням стандартних різняється введенням між першим і другим сумадрайверів з гальванічною розв'язкою у вихідному торами підсилювача-обмежувача 575 У цьому ланцюгу для узгодження з керуючими ланцюгами випадку сигнал розузгодження по ВИХІДНІЙ напрузі ключів змінного струму ВІДПОВІДНО ДО алгоритму Vdel не може перевищувати (по модулю) порогороботи на будь-якому інтервалі часу тільки один з вого значення (Vbord), що задається підсилюваключів перебуває у відкритому стані, що визначає чем-обмежувачем Даний сигнал служить еталопідключення трансформатора до вхідного конденном для ланцюга зворотного зв'язку по струму сатора (згідно або зустрічне) або до вихідного коннамагнічення трансформатора ВІДПОВІДНО ДО виденсатора разу (2) сигнал розузгодження "Del" визначається виразом Del = (Vdel - ltr)*k3 (3) Де Vdel = (Vref-Vout*ki)k 2 (4) На кожному періоді імпульсної модуляції відбуваються дві комутації перемикаючих елементів Перша - по сигналу від задаючого генератора, друга - при ЗМІНІ знаку сигналу розузгодження Del (в моменти, коли Vdel = ltr) Таким чином, в загальному випадку, враховуючи, що сигнал розузгодження по напрузі Vdel обмежений на рівні Vbord струм намагнічення трансформатора не може перевищувати суми порога обмеження сигналу розузгодження по напрузі Vbord і приростів струму намагнічення трансформатора Altr за час, що відповідає тривалості імпульсної модуляції t = TPWM і 'tr , \/ , л it=Tpwm де приріст струму намагнічення трансформатора може бути визначений ВІДПОВІДНО ДО виразу tn + Tpwm it=Tpwm tr Al A Ltr JV out (t)dt (6) Для навантаження, в якому переважає активна складова, вираз (5) що описує обмеження амплітуди струму намагнічення трансформатора може бути спрощено записано у вигляді ltr|