Транзисторные инверторы с квазисинусоидальной формой кривой напряжения.

 

Уменьшение габаритных размеров сглаживающего фильтра или его полное исключение из состава ИН может быть обеспечено различными способами. Один из таких способов заключается в том, что с помощью предварительных высокочастотных преобразователей формируются однополярные ступенчатые кривые напряжения, приближающиеся по форме к однополярной синусоидальной кривой с периодом, равным половине периода изменения выходного напряжения инвертора. Затем с помощью, как правило, мостового инвертора однополярные ступенчатые кривые напряжения преобразуются в разнополярную кривую выходного напряжения инвертора. Например, инвертор типа ИАТ-1000-2, выпускаемый отечественной промышленностью, имеет в своем составе шесть однотипных однотактных преобразователей с прямым включением диода (модулей), работающих на общий высокочастотный LC сглаживающий фильтр. Схема управления обеспечивает широтно-импульсное управление транзисторами VT1... VT6 этих модулей на частоте 25 кГц. Сами модули включаются между собой параллельно по входу и последовательно по выходу, как условно показано на рис. 7.8, а. При этом длительность работы каждого из модулей на интервале полупериода выходного напряжения инвертора одна и та же и составляет 6,25 мс. Ступенчатая функция напряжения на входе мостового инвертора (uвх ми) формируется за счет того, что выходное напряжение каждого следующего модуля сдвинуто по фазе относительно предыдущего на 0,625 мс (на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора).

Коэффициент гармоник такого устройства не превышает 10 %, что позволяет подключать аппаратуру непосредственно (без сглаживающего фильтра) к выходу ИН.

 

 

Стабилизация выходного напряжения в ИАТ 1000-2 осуществляется за счет изменения относительной длительности включенного состояния транзисторов (на частоте 25 кГц) модулей высокочастотного преобразователя.

 

 

8.3. Транзисторные инверторы с синусоидальной формой кривой напряже­ния.

 

Один из способов уменьшения габаритов выходного сглаживающего фильтра, получивший в настоящее время наибольшее применение, заключается в том, что с помощью предварительного высокочастотного преобразователя получают напряжение постоянного тока, значение которого близко к амплитудному значению требуемого выходного синусоидального напряжения инвертора. Затем это напряжение постоянного тока с помощью, как правило, мостового инвертора преобразуется в переменное напряжение по форме, близкое к синусоидальному, за счет применения соответствующих принципов управления транзисторами этого мостового инвертора. Идея этой «многократной» ШИМ заключается в том, что на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора

соответствующая пара транзисторов мостового инвертора коммутируется на высокой частоте (многократно) при широтно-импульсном управлении. Причем длительность этих высокочастотных импульсов коммутации изменяется по синусоидальному закону. Затем с помощью высокочастотного фильтра нижних частот выделяется синусоидальная составляющая выходного напряжения инвертора. Схема мостового инвертора с синусоидальной формой выходного напряжения и кривые, поясняющие его работу, приведены на рис. 7.9.

 

Рис. 7.9. Схема мостового ИН и временные диаграммы, поясняющие ее работу