RU61964U1 - AUTONOMOUS AGREED RESONANCE INVERTER - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей. Полезная модель повышает надежность работы инвертора. Автономный согласованный резонансный инвертор содержит подключенный к входным выводам инвертора через дроссели фильтра 1, 2 однофазный мост на четырех управляемых вентилях 3-6 с встречно-параллельными диодами 7-10, зашунтированный конденсатором фильтра 11, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора через коммутирующий дроссель 12, выходные выводы инвертора зашунтированы компенсирующим конденсатором 13. Нагрузка 14 подключена к выходным выводам инвертора. 1 илл.The utility model relates to a conversion technique and can be used in power supplies for induction heaters. The utility model increases the reliability of the inverter. The self-contained matched resonant inverter contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the inverter through filter inductors 1, 2 on four controlled gates 3-6 with counter-parallel diodes 7-10, shunted by the filter capacitor 11, and the single-phase bridge AC output terminals are connected to the inverter output terminals through a switching inductor 12, the output terminals of the inverter are shunted by a compensating capacitor 13. The load 14 is connected to the output terminals of the inverter. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована при проектировании источников питания для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Полезная модель повышает надежность работы автономного согласованного резонансного инвертора.The utility model relates to a conversion technique and can be used in the design of power supplies for induction heaters and other electrotechnological loads. The utility model improves the reliability of an autonomous matched resonant inverter.

Известен автономный инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра однофазный мост на управляемых вентилях, зашунтированный встречным диодом, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходным выводам инвертора через коммутирующий дроссель, выходные выводы инвертора зашунтированы компенсирующим конденсатором (А.с. 1683150 СССР, МКИ Н 02 М5\45. Преобразователь частоты \ Силкин Е.М. - Заявл. 03.03.89, Опубл. 07.10.91, Б.И. №37).A self-contained current inverter with quasi-resonant switching is known, comprising a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through filter inductors, shunted by a counter diode, single-phase bridge AC output terminals connected to the inverter output terminals through a switching inductor, the inverter output terminals are shunted by a compensating capacitor ( A.S. 1683150 USSR, MKI N 02 M5 \ 45. Frequency converter \ Silkin EM - Application 03.03.89, Publish 07.10.91, B.I. No. 37).

Недостатком автономного инвертора тока с квазирезонансной коммутацией является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, что может привести к выходу их из строя, а также высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при выключении встречного диода, что может вызывать сбои в системе управления инвертора.The disadvantage of a stand-alone current inverter with quasi-resonant switching is its low reliability. This is due to high levels of overvoltage on the controlled valves, which can lead to failure, as well as high levels of electromagnetic interference that occur when the oncoming diode is turned off, which can cause malfunctions in the inverter control system.

Известен автономный инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссель фильтра однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора через коммутирующий дроссель, выходные выводы инвертора тока зашунтированы компенсирующим конденсатором (А.с. 1742961 СССР, МКИ Н 02 М 5\45. Преобразователь частоты \ Силкин Е.М. - Заявл. 02.08.89, Опубл. 23.06.92, Б.И. №23).A self-contained current inverter with quasi-resonant switching is known, which contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through a filter choke on controlled valves with counter-parallel diodes, the single-phase bridge AC output terminals are connected to the inverter output terminals through a switching inductor, the output terminals of the current inverter are shunt compensated capacitor (A.S. 1742961 USSR, MKI N 02 M 5 \ 45. Frequency converter \ Silkin EM - Declared 02.08.89, Publ. 23.06.92, B.I. No. 23).

Недостатком автономного инвертора тока с квазирезонансной коммутацией является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, что может привести к выходу их из строя, а также высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, что может вызывать сбои в системе управления инвертора.The disadvantage of a stand-alone current inverter with quasi-resonant switching is its low reliability. This is due to high levels of overvoltage on the controlled valves, which can lead to their failure, as well as high levels of electromagnetic interference that occur when off-parallel diodes are turned off, which can cause malfunctions in the inverter control system.

Известен автономный инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, содержащий подключенный к входным выводам инвертора через дроссели фильтра однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора через последовательно соединенные коммутирующий дроссель и коммутирующий конденсатор (Тиристорные преобразователи частоты / А.К.Белкин, Т.П.Костюкова, Л.Э.Рогинская и др. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - С.88).A self-contained current inverter with quasi-resonant switching is known, which contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the inverter through filter inductors on controlled gates with on-parallel diodes, the output terminals of the AC single-phase bridge are connected to the output terminals of the inverter through series-connected switching chokes and a switching capacitor (Thyristor converters frequency / A.K. Belkin, T.P. Kostyukova, L.E. Roginskaya, etc. - M.: Energoatomizdat, 2000. - P.88).

Недостатком автономного инвертора тока с квазирезонансной коммутацией является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями токов и перенапряжений на управляемых вентилях, что может привести к выходу их из строя, а также высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при выключении встречно-параллельных диодов, что может вызывать сбои в системе управления инвертора.The disadvantage of a stand-alone current inverter with quasi-resonant switching is its low reliability. This is due to high levels of currents and overvoltages on controlled valves, which can lead to their failure, as well as high levels of electromagnetic interference that occur when off-parallel diodes are turned off, which can cause malfunctions in the inverter control system.

Известен автономный согласованный резонансный инвертор, содержащий подключенный к входным выводам инвертора однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, зашунтированный конденсатором фильтра, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора через коммутирующий дроссель и коммутирующий конденсатор (Патанов Д.А. Общие проблемы снижения коммутационных потерь в инверторах напряжения // Схемотехника. - 2001. - №5. - С.48).A self-contained matched resonant inverter is known, which contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the inverter on controlled gates with counter-parallel diodes, shunted by a filter capacitor, and the output terminals of the single-phase bridge AC are connected to the output terminals of the inverter via a switching inductor and a switching capacitor (Patanov D.A. General problems of reducing switching losses in voltage inverters // Circuitry. - 2001. - No. 5. - P.48).

Указанный автономный согласованный резонансный инвертор является наиболее The specified autonomous matched resonant inverter is the most

близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.close in technical essence to a utility model and selected as a prototype.

Недостатком автономного согласованного резонансного инвертора является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями токов управляемых вентилей и высокими уровнями электромагнитных помех, что может приводить к выходу управляемых вентилей из строя из-за перегрева структуры и сбоям в системе управления инвертора, а также высокими уровнями коммутационных перенапряжений на управляемых вентилях из-за резкого обрыва прямого тока при выключении, что может вызвать пробой управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов.The disadvantage of an autonomous matched resonant inverter is its low reliability. This is due to high levels of controlled valve currents and high levels of electromagnetic interference, which can lead to failure of controlled valves due to overheating of the structure and malfunctions in the control system of the inverter, as well as high levels of switching overvoltage on controlled valves due to a sharp break in direct current when turned off, which can cause breakdown of controlled gates and anti-parallel diodes.

Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности работы автономного согласованного резонансного инвертора, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of improving the reliability of an autonomous matched resonant inverter, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в автономном согласованном резонансном инверторе, содержащем подключенный к входным выводам инвертора через дроссели фильтра однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, зашунтированный конденсатором фильтра, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора через коммутирующий дроссель, выходные выводы инвертора зашунтированы компенсирующим конденсатором.This goal is achieved by the fact that in a self-contained matched resonant inverter containing a single-phase bridge connected to the input terminals of the inverter through filter inductors on controlled gates with counter-parallel diodes, shunted by a filter capacitor, the output terminals of the AC single-phase bridge are connected to the output terminals of the inverter via a switching inductor , the output terminals of the inverter are shunted by a compensating capacitor.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение надежности работы автономного согласованного резонансного инвертора, что достигается снижением уровней токов и перенапряжений на управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах, снижением уровней электромагнитных помех, исключением режимов перегрева структуры управляемых вентилей и сбоев в системе управления инвертора.A significant difference that characterizes the utility model is an increase in the reliability of the autonomous matched resonant inverter, which is achieved by lowering the levels of currents and overvoltages on controlled valves and counter-parallel diodes, lowering the levels of electromagnetic interference, with the exception of overheating modes of the structure of controlled valves and failures in the inverter control system.

Повышение надежности работы инвертора тока является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме инвертора тока, порядком их включения и новыми связями, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого автономного согласованного Improving the reliability of the current inverter is a technical result due to new elements in the current inverter circuit, the order of their inclusion and new connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed autonomous agreed

резонансного инвертора являются существенными.resonant inverters are essential.

На рисунке приведена схема автономного согласованного резонансного инвертора.The figure shows a diagram of an autonomous matched resonant inverter.

Автономный согласованный резонансный инвертор содержит подключенный к входным выводам инвертора через дроссели фильтра 1, 2 однофазный мост на четырех управляемых вентилях 3-6 с встречно-параллельными диодами 7-10, зашунтированный конденсатором фильтра 11, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора через коммутирующий дроссель 12, выходные выводы инвертора зашунтированы компенсирующим конденсатором 13. Нагрузка 14 подключена к выходным выводам инвертора.The self-contained matched resonant inverter contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the inverter through filter inductors 1, 2 on four controlled gates 3-6 with counter-parallel diodes 7-10, shunted by the filter capacitor 11, and the single-phase bridge AC output terminals are connected to the inverter output terminals through a switching inductor 12, the output terminals of the inverter are shunted by a compensating capacitor 13. The load 14 is connected to the output terminals of the inverter.

Автономный согласованный резонансный инвертор в установившемся режиме работает следующим образом. Импульсы управления на управляемые вентили 3, 6 и 4, 5 поступают поочередно с частотой, равной частоте выходного сигнала инвертора. Значения индуктивностей дросселей фильтра 1, 2 выбраны достаточными для качественной фильтрации тока и напряжения на входе однофазного моста. Компенсирующий конденсатор 13 обеспечивает параллельную компенсацию реактивной мощности индукционного нагревателя (нагрузки) 14 и последовательную компенсацию реактивной мощности коммутирующего дросселя 12. Коммутирующий дроссель 12 может выполняться в виде самостоятельного элемента или представлять собой индуктивность нагрузки (части нагрузки) и (или) соединительных отводящих шин (кабелей).Autonomous matched resonant inverter in steady state operates as follows. The control pulses to the controlled valves 3, 6 and 4, 5 arrive alternately with a frequency equal to the frequency of the inverter output signal. The inductance values of the filter chokes 1, 2 are selected sufficient for high-quality filtering of current and voltage at the input of a single-phase bridge. The compensating capacitor 13 provides parallel compensation of the reactive power of the induction heater (load) 14 and sequential compensation of the reactive power of the switching reactor 12. The switching reactor 12 can be implemented as an independent element or can be an inductance of the load (part of the load) and (or) connecting discharge busbars (cables) )

Полный цикл (период) выходного сигнала автономного согласованного резонансного инвертора состоит из двух равных временных интервалов (полупериодов), соответствующих различным сочетаниям включенного и выключенного состояния управляемых вентилей 3-6 и встречно-параллельных диодов 7-10. В каждом полупериоде, в общем случае, можно выделить три различных по характеру электромагнитных процессов временных интервала (одновременной работы двух управляемых вентилей однофазного The full cycle (period) of the output signal of an autonomous matched resonant inverter consists of two equal time intervals (half-periods) corresponding to various combinations of on and off state of controlled gates 3-6 and counter-parallel diodes 7-10. In each half-period, in the general case, one can distinguish three time intervals of a different nature of electromagnetic processes (simultaneous operation of two controlled single-phase valves

моста, двух смежных встречно-параллельных диодов, а также паузы в работе управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов). Основной интервал соответствует интервалу одновременной проводимости двух управляемых вентилей однофазного моста 3, 6 или 4, 5. Два других интервала целесообразно устанавливать малой длительности выбором параметров элементов, что обеспечивает высокие энергетические показатели устройства. На интервале одновременной проводимости двух смежных встречно-параллельных диодов к выключившимся управляемым вентилям прикладывается небольшое обратное (отрицательное) напряжение, равное падению напряжения на встречно-параллельном диоде, и управляемые вентили могут восстанавливать свои управляющие свойства (при использовании однооперационных вентилей). В этом случае длительность второго интервала устанавливается исходя из требуемого времени выключения используемых управляемых вентилей 3-6.bridge, two adjacent counter-parallel diodes, as well as pauses in the operation of controlled gates and counter-parallel diodes). The main interval corresponds to the simultaneous conduction interval of two controlled valves of a single-phase bridge 3, 6 or 4, 5. It is advisable to set the other two intervals to short duration by selecting the parameters of the elements, which ensures high energy performance of the device. In the interval of simultaneous conduction of two adjacent counter-parallel diodes, a small reverse (negative) voltage equal to the voltage drop across the parallel-parallel diode is applied to the switched-off controlled valves, and the controlled valves can restore their control properties (using single-operation valves). In this case, the duration of the second interval is set based on the required shutdown time of the used controlled valves 3-6.

В момент включения (начало полупериода), например, управляемых вентилей 3, 6 напряжение на компенсирующем конденсаторе 13 имеет условно отрицательную полярность (положительный потенциал на правой по схеме обкладке компенсирующего конденсатора 13). Напряжение на компенсирующем конденсаторе 13 изменяется по колебательному закону. Уровень напряжения на компенсирующем конденсаторе 13 в момент включения управляемых вентилей 3, 6 ниже уровня амплитудного значения напряжения. Включение управляемых вентилей 3, 6 осуществляется с опережением относительно момента перехода мгновенного значения напряжения на компенсирующем конденсаторе 13 относительно нулевого уровня. Ток через параллельный нагрузочный контур, образованный индукционным нагревателем 14 и компенсирующим конденсатором 13, начинает протекать от конденсатора фильтра 11 автономного согласованного резонансного инвертора по цепи: 11-3-12-(13, 14)-6-11. Конденсатор фильтра 11 имеет достаточную емкость для качественного сглаживания напряжения на входе однофазного моста. Заряд At the time of switching on (the beginning of the half-period), for example, of the controlled valves 3, 6, the voltage at the compensating capacitor 13 has a conditionally negative polarity (positive potential on the right-facing circuit of the compensating capacitor 13). The voltage at the compensating capacitor 13 varies according to the oscillatory law. The voltage level at the compensating capacitor 13 at the moment of switching on the controlled valves 3, 6 is lower than the level of the voltage amplitude value. The inclusion of controlled valves 3, 6 is carried out ahead of time relative to the instant of transition of the instantaneous voltage value at the compensating capacitor 13 relative to the zero level. The current through the parallel load circuit formed by the induction heater 14 and the compensating capacitor 13 begins to flow from the filter capacitor 11 of the autonomous matched resonant inverter along the circuit: 11-3-12- (13, 14) -6-11. The filter capacitor 11 has sufficient capacity for high-quality smoothing of the voltage at the input of a single-phase bridge. Charge

конденсатора фильтра 11 осуществляется от источника питания автономного согласованного резонансного инвертора по цепи: +-1-11-2--. Компенсирующий конденсатор 13 разряжается и колебательно перезаряжается до напряжения условно положительной полярности (положительный потенциал на левой по схеме обкладке). Параметры цепи 11-3-12-(13, 14)-6-11 и угол опережения выбираются такими, чтобы электромагнитные процессы в ней также имели колебательный характер. То есть, указанная цепь представляют собой последовательный колебательный контур, образованный коммутирующим дросселем 12 и нескомпенсированной частью емкости компенсирующего конденсатора 13. Ток управляемых вентилей 3, 6 вначале возрастает, а затем спадает по квазиколебательному закону. В момент равенства тока управляемых вентилей 3, 6 нулю они выключаются. В момент выключения управляемых вентилей 3, 6 заканчивается первый интервал полупериода (одновременной проводимости управляемых вентилей однофазного моста). После выключения управляемых вентилей 3, 6 включаются встречно-параллельные диоды 7, 10. Возникает колебательный ток разряда компенсирующего конденсатора 13 по цепи: 13-12-7-11-10-13. Одновременно компенсирующий конденсатор 13 продолжает перезаряжаться через нагрузку 14. На интервале одновременной проводимости двух смежных встречно-параллельных диодов 7, 10 к выключившимся управляемым вентилям 3, 6 прикладывается небольшое обратное (отрицательное) напряжение, равное падению напряжения на соответствующем встречно-параллельном диоде 7, 10, и управляемые вентили 3, 6 могут восстанавливать свои управляющие свойства (при использовании однооперационных вентилей). К моменту выключения встречно-параллельных диодов 7, 10 заканчивается второй интервал полупериода. Далее через интервал паузы (третий интервал полупериода) с опережением относительно момента перехода мгновенного значения напряжения на компенсирующем конденсаторе 13 через нуль включаются управляемые вентили 4, 5. Компенсирующий конденсатор 13 в указанный момент времени заряжен с the filter capacitor 11 is carried out from the power source of an autonomous matched resonant inverter along the circuit: + -1-11-2--. The compensating capacitor 13 is discharged and vibrationally recharged to a voltage of conditionally positive polarity (positive potential on the left lining according to the scheme). The parameters of the circuit 11-3-12- (13, 14) -6-11 and the lead angle are chosen so that the electromagnetic processes in it also have an oscillatory character. That is, this circuit is a series oscillatory circuit formed by a switching inductor 12 and an uncompensated part of the capacitance of the compensating capacitor 13. The current of the controlled valves 3, 6 initially increases and then decreases according to a quasi-oscillatory law. At the moment of equal current control valves 3, 6 to zero, they turn off. At the moment of switching off the controlled valves 3, 6, the first half-period interval (simultaneous conductivity of the controlled valves of a single-phase bridge) ends. After turning off the controlled valves 3, 6, counter-parallel diodes 7, 10 are turned on. An oscillating discharge current of the compensating capacitor 13 occurs along the circuit: 13-12-7-11-10-13. At the same time, the compensating capacitor 13 continues to recharge through the load 14. In the interval of simultaneous conductivity of two adjacent counter-parallel diodes 7, 10, a small reverse (negative) voltage equal to the voltage drop across the corresponding counter-parallel diode 7, 10 is applied to the switched-off controlled valves 3, 6 , and controlled valves 3, 6 can restore their control properties (when using single-operation valves). By the time the off-parallel diodes 7, 10 are turned off, the second half-period interval ends. Then, after a pause interval (the third half-period interval), leading relative to the instant the instantaneous voltage value at the compensating capacitor 13 passes through zero, the controlled valves 4, 5 are turned on. The compensating capacitor 13 is charged at

условно положительной полярностью напряжения и колебательно перезаряжается до напряжения противоположной полярности (отрицательный потенциал на левой по схеме обкладке). С момента включения управляемых вентилей 4, 5 заканчивается первый полупериод в работе инвертора. Во втором полупериоде, при работе управляемых вентилей 4, 5 и встречно-параллельных диодов 8, 9, электромагнитные процессы в автономном согласованном резонансном инверторе протекают аналогично, но токи через нагрузочный контур (13, 14) с индукционным нагревателем 14 на временных интервалах второго полупериода имеют противоположное направление. По окончании второго полупериода снова включается управляемые вентили 3, 6. Далее электромагнитные процессы в инверторе (новый период выходного сигнала) полностью повторяются.conditionally positive polarity of voltage and vibrationally recharges to voltage of opposite polarity (negative potential on the left lining according to the scheme). From the moment the controlled valves 4, 5 are turned on, the first half-cycle in the operation of the inverter ends. In the second half-cycle, during operation of controlled valves 4, 5 and counter-parallel diodes 8, 9, electromagnetic processes in an autonomous matched resonant inverter proceed similarly, but the currents through the load circuit (13, 14) with an induction heater 14 at time intervals of the second half-cycle have opposite direction. At the end of the second half-cycle, the controlled valves 3, 6 turn on again. Next, the electromagnetic processes in the inverter (a new period of the output signal) are completely repeated.

Управляемые вентили 3-6 при реализации автономного согласованного резонансного инвертора могут быть выполнены как однооперационными симметричными или не имеющими обратной блокирующей способности (тиристоры различных типов, реверсивно-включаемые динисторы, газоразрядные вентили), так и двухоперационными, то есть полностью управляемыми симметричными или несимметричными (запираемые тиристоры, транзисторы различных типов, комбинированные ключи). Двухоперационные вентили также могут быть включены только в два плеча или в одну из групп (анодную или катодную) однофазного моста инвертора. При этом в двух других плечах или другой группе однофазного моста могут быть использованы однооперационные вентили.Controlled valves 3-6, when implementing an autonomous matched resonant inverter, can be either single-operation symmetrical or without reverse blocking ability (thyristors of various types, reversibly-switched dynistors, gas-discharge valves), or two-operation, that is, fully controlled symmetric or asymmetric (lockable thyristors, transistors of various types, combination keys). Two-operation valves can also be included in only two arms or in one of the groups (anode or cathode) of a single-phase inverter bridge. Moreover, in the other two shoulders or another group of the single-phase bridge, single-operation valves can be used.

По сравнению с прототипом существенно повышается надежность работы автономного согласованного резонансного инвертора. Это достигается снижением величин токов управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов за счет использования параллельной компенсации реактивности индукционного нагревателя (нагрузки), уровней перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, уровней электромагнитных помех, возникающих при выключении управляемых вентилей и Compared with the prototype, the reliability of the autonomous matched resonant inverter is significantly increased. This is achieved by reducing the values of the currents of the controlled valves and counter-parallel diodes by using the parallel compensation of the reactivity of the induction heater (load), the levels of overvoltage on the controlled valves that occur when they are turned off, the levels of electromagnetic interference that occur when the controlled valves are turned off and

встречно-параллельных диодов, обеспечением симметричного ограничения тока источника питания инвертора при аварийных замыканиях выходных выводов инвертора на корпус нагрузки за счет дросселей фильтра. Повышается устойчивость работы автономного согласованного резонансного инвертора и уменьшается вероятность срывов инвертирования при работе на изменяющуюся в широких пределах электротехнологическую нагрузку (индукционный нагреватель), а также сбоев в системе управления инвертора.counter-parallel diodes, providing a symmetric limitation of the current of the inverter power source in case of emergency circuits of the inverter output terminals to the load housing due to filter chokes. The stability of the autonomous coordinated resonant inverter increases and the likelihood of inversion failures when working on a widely varying electrotechnological load (induction heater), as well as failures in the inverter control system, decrease.

Повышение надежности автономного согласованного резонансного инвертора оценивается по времени наработки устройства на отказ. Согласно экспериментальных исследований и экспертных оценок время наработки на отказ заявляемого инвертора может быть увеличено на 30-40%.The increase in the reliability of an autonomous matched resonant inverter is estimated by the time between which the device operates on failure. According to experimental studies and expert estimates, the time between failures of the claimed inverter can be increased by 30-40%.

По сравнению с прототипом дополнительно повышается коэффициент полезного действия инвертора за счет уменьшения коммутационных потерь энергии в управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах (снижение уровней коммутационных перенапряжений, начальных скоростей нарастания и скоростей спада тока при включениях и выключениях управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, рекуперация части энергии перенапряжений в нагрузку).Compared with the prototype, the inverter’s efficiency is additionally increased by reducing switching energy losses in controlled valves and counter-parallel diodes (lowering levels of switching overvoltages, initial rise and fall rates of currents when turning on and off controlled valves and counter-parallel diodes, recovery parts of the overvoltage energy into the load).

Дополнительно (по сравнению с прототипом) может быть существенно упрощена конструкция энергетической (силовой) части инвертора за счет обеспечения возможности использования управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой.Additionally (in comparison with the prototype), the design of the energy (power) part of the inverter can be significantly simplified by providing the possibility of using controlled valves and counter-parallel diodes with reduced requirements for their parameters and lower price.

Claims (1)

Автономный согласованный резонансный инвертор, содержащий подключенный к входным выводам инвертора через дроссели фильтра однофазный мост на управляемых вентилях с встречно-параллельными диодами, зашунтированный конденсатором фильтра, выходные выводы переменного тока однофазного моста соединены с выходными выводами инвертора через коммутирующий дроссель, выходные выводы инвертора зашунтированы компенсирующим конденсатором.

A self-contained matched resonant inverter containing a single-phase bridge connected to the input terminals of the inverter through filter inductors on controlled gates with on-parallel diodes, shunted by a filter capacitor, the AC output terminals of a single-phase bridge are connected to the inverter output terminals through a switching inductor, the inverter output terminals are shunted by a compensating capacitor .