163810. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyenfeszültségből szinuszos váltakozófeszültséget előállító hídkapcsolású inverterre

5 163810 6 ábra szerinti jel alapharmonikusa teljes egészében megjelenik a kimeneten. A felharmonikusuk frekvenciáján viszont a soros rezgőkör a frekvenciával növekvő, a párhuzamos rezgőkör pedig a frekvenciával csökkenő impedanciát jelent. Ennek megfelelően az lb. ábra szerinti jel felharmonikusai leosztva jelennek meg a 9 terhelésen. A szinuszositó áramkör megfelelő méretezésével elérhető, hogy a 9 terhelésen kis torzitásu (kb. 5%-nál kisebb klirr faktoru) jel jelenjék meg. Az áramvisszavezető 12 és 13 diódák a szokásos módon azt biztositják, hogy ha a 9 terhelés induktiv jellegű, akkor a 9 terhelés induktivitása által fenntartott áramnak akkor is zárt áramköre legyen, amikor a 7a és 7b tirisztoros kapcsolók közül egyik sincs bekapcsolva vagy ha az áram irányának megfelelő tirisztoros kapcsoló nincs bekapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés (2. ábra) kiküszöböli a kéttelepes inverterben alkalmazott 20 és 21 elektrolitkondenzátorokat oly módon, hogy azokat a 22 soros kondenzátornak két azonos kapacitású 5 és 6 kondenzátorokra való szétosztásával helyettesíti. Váltakozóáramu szempontból az 5 és 6 kondenzátorok párhuzamosan kapcsolódnak és igy ugyanúgy az inverter frekvenciájára hangolt soros rezgőkört alkotnak a 8 induktivitással, mint a 22 kondenzátor az la. ábra szerinti kéttelepes inverterben. Egyenáramú szempontból 5 és 6 kondenzátorok ugyanúgy felezik az Uj tápfeszültséget, mint a 20 és 21 kondenzátorok az la. ábra szerinti kéttelepes inverterben. A találmány szerinti hidkapcsolásu inverter 12 és 13 áramvisszavezető diódáinak 14 közös pontja a 3. ábra szerinti változatban a 10 induktivitás 10a megcsapolására van kötve. Ennek a 7a és 7b tirisztoros kapcsolók olyan kiviteli formájánál van jelentősége, amelyeknél a bennük lévő kommutáló induktivitás belső köráramot tud fenntartani, amely félperiődusonként váltakozva folyik a 12 és 13 diódán keresztül. A köráram szemléltetése céljából a 8. ábra részletesen mutatja a 7 kapcsoló áramkör egyik lehetséges változatát. Az egyik félperiődusban 26 tirisztor 23 kommutáló fojtótekercsen keresztül az egyen tápfeszültség 1 pontjával köti össze a 4 kimeneti pontot. Ebben a félperiódusban 24 kommutáló kondenzátor feszültsége nulla, a másik 25 kommutáló kondenzátor feszültsége közelitően az Uj tápfeszültség. Ha a másik félperiódus kezdetén 27 tirisztor gyujtőimpulzust kap, akkor a 25 kondenzátor a 4 kimeneti pontra csatlakozó terhelésen és 23 kommutáló fojtótekercsnek a 27 tirisztor felöli féltekercsén keresztül kisül. Ezzel egyidejűleg 24 kondenzátor a tápfeszültségre töltődik. A kisülés alatt 24 és 25 kondenzátorok valamint 23 fojtótekercs rezgőkört alkotnak. 23 fojtótekercs 25 kondenzátor feszültségét kétszeresre transzformálja, aminek következtében 26 tirisztorra zárófefeszültség jut egészen addig, amig a 25 kondenzátor feszültsége a tápfeszültség felére nem csökken. Ennek a zárási időnek elegendőnek kell lennie» 26 tirisztor kioltásához. A 23 fojtótekercsen folyó rezgőköri áram 25 kondenzátor teljes kisülésekor lesz a legnagyobb, amely áramot a továbbiakban ' a 23 fojtótekercs induktivitása fogja fenntartani a legkisebb impedanciájú áramuton keresztül. Ezt az áramutat 27 tirisztor és 23 dióda biztosítja. Ez a köráram a félvezetők aránylag kicsi nyitóirányu feszültségesése miatt lassan cseng le. A köráram addig folyik, amig a 23 kommutáló fojtótekercsben felhalmozott energia az áramköri elemeken nem disszipálődik. Ha a köráram átfolyik a 10 induktivitáson, akkor a 23 kommutáló fojtótekercsben felhalmozott energia egy része 10 induktivitáson keresztül 9 terhelésre az Uj tápfeszültségforrásba jut. Ezért a 3. ábra szerinti kapcsolási elrendezés javitja az inverter hatásfokát. A fentiekhez hasonló eredmény elérését biztosítja a találmány szerinti hidkapcsolásu inverternek a 4. ábra szerinti kiviteli alakja, ahol az áramvisszavezető 12 és 13 diódák 14 közös pontja a 8 induktivitás 8a megcsapolásával van összekötve. Abból a célból, hogy a 7a és 7b tirisztoros kapcsoló áramkörökben levő kommutáló induktivitások által fenntartott áram a 8 induktivitáson keresztül záródjék, a 2. ábra szerinti kapcsolástól eltérően most a 8 induktivitás csatlakozik közvetlenül a 7a és 7b tirisztoros kapcsoló áramkörökkel közös 4 hidkimeneti pontra és a 3 hidkimeneti pontra a 9 terhelés csatlakozik. Az 5. és a 6. ábrán a találmány szerinti hidkapcsolásu inverternek azok a további példakénti kiviteli alakjai láthatók, amelyekben a 9 terhelés és a vele párhuzamosan kapcsolt 11 kondenzátor 15 transzformátoron keresztül csatlakozik az inverter áramkörhöz. A 2-4. ábrák szerinti kapcsolási elrendezésekben szereplő 10 induktivitást most 15 transzformátor magábafoglalja. Ez megvalósítható például a transzformátor vasmagjában légrés biztosításával. Az 5. ábra szerinti kivitel transzformátoros csatolású változatában ezért a 12 és 13 diódák 14 közös pontja 15 transzformátor 16 primer tekercsének 16a megcsapolására csatlakozik. A 7. ábra a találmány szerinti hidkapcsolásu inverter háromfázisú változatát mutatja, amely abban különbözik az előzőtől, hogy az 1 és 2 táplálási pontokra, valamint az 5 és 6 kondenzátorokkal közös 3 hidkimeneti pontra csatlakozó áramkör további két azonos felépítésű áramkörrel van kiegészítve, amit a megfelelő hivatkozási számok d és e betűvel való kiegészítése jelöl. A háromfázisú hidkapcsolásnak közösek az 5 és 6 kondenzátorai. A 15, 15d és 15e transzformátorok szekunder körei háromfázisú rendszerbe vannak kapcsolva. Ez a 7. ábrán csillagkapcsolás, azonban delta kapcsolás is lehet. A 7, 7d és 7e kapcsoló áramkörök a fázisok közötti 120 villamos fokos eltolásnak megfelelően egymáshoz képest időben eltolva kapcsolják a 4, 4b illetve 4e hidkimeneti pontokat ugyanarra a táplálási pontra. A 7. ábra szerinti háromfázisú hidkapcsolásu inverternek az a nagy előnye, hogy szimmetrikus terhelés esetén az 5 és 6 kondenzátorokon nem folyik alapharmonikus áram, mivel az alapharmonikus fázisáramok összege nulla. Aszimmetrikus terhelés esetén az 5 és 6 kondenzátorokon folyó alapharmonikus áram legfeljebb az alapharmonikus fázisáram. így. a háromfázisú hidkapcsolásban al-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3