close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337464

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 337 464
(13)
C1
(51) МПК
H02M 7/53846 (2007.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007118481/09, 17.05.2007
(72) Автор(ы):
М теж Александр Владимирович (RU),
Манусов Вадим Зиновьевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
17.05.2007
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
2 3 3 7 4 6 4
первым интегрирующим звеном, своим выходом
подключенным к первому входу блока аналоговой
обработки сигнала, ко второму входу блока
аналоговой обработки сигнала подключен выход
первого интегрирующего звена, выход блока
аналоговой обработки сигнала соединен с входом
другого интегрирующего звена, выход которого
подключен к первому входу интегрирующего
модул тора длительности импульсов, к другому
входу которого подключен выход с оптической
пары, имеющей также вход дл управлени мостовым инвертором, выход интегрирующего
модул тора длительности импульсов подключен к
входу выходного усилител , выход которого
подключен к входу защитной цепочки, выход
которой подключен к силовому вентилю мостового
инвертора. Технический результат - предложенное
устройство имеет больший КПД. 4 ил.
R U
(57) Реферат:
Предлагаемое изобретение относитс к
электротехнике и может быть использовано дл управлени мостовым инвертором, содержащим
силовые вентили Insulated Gate Bipolar Transistor
(IGBT) или Metal-Oxyde-Smiconductor Field Effect
Transistor (MOSFET), включенные по мостовой
схеме. В известное устройство дл управлени мостовым
инвертором,
содержащее
интегрирующий
модул тор
длительности
импульсов, введены оптическа пара, защитна цепочка,
усилитель
с
малым
входным
сопротивлением, два интегрирующих звена, блок
аналоговой
обработки
сигнала,
выходной
усилитель,
группа
трансформаторов
тока,
подключенных параллельно «началом к началу» и
с входом усилител с малым входным
сопротивлением, выход которого соединен с
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ
2 3 3 7 4 6 4
Адрес дл переписки:
630092, г.Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, НГТУ
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2201031 C2, 20.03.2003. RU 2284640
C2, 10.11.2004. GB 1229590 A, 28.04.1971.
(73) Патентообладатель(и):
Новосибирский Государственный Технический
Университет (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 337 464
(13)
C1
(51) Int. Cl.
H02M 7/53846 (2007.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007118481/09, 17.05.2007
(72) Inventor(s):
Mjatezh Aleksandr Vladimirovich (RU),
Manusov Vadim Zinov'evich (RU)
(24) Effective date for property rights: 17.05.2007
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
R U
Mail address:
630092, g.Novosibirsk, pr. K. Marksa, 20, NGTU
(73) Proprietor(s):
Novosibirskij Gosudarstvennyj Tekhnicheskij
Universitet (RU)
2 3 3 7 4 6 4
R U
processing, the outlet of unit of signal analog
processing is connected to the inlet of the other
integrating
link,
the
outlet
of
which
is
connected to the first inlet of integrating
modulator of pulses duration, to the other inlet
of which outlet of optical couple is connected,
which also has inlet for bridge inverter control,
the outlet of integrating modulator of pulse
duration is connected to the inlet of outlet
amplifier, the outlet of which is connected to
the inlet of protective circuit, the outlet of
which is connected to the power rectifier of
bridge inverter.
EFFECT: increase of efficiency factor of
device for control of bridge inverter.
4 dwg
Страница: 2
EN
C 1
(57) Abstract:
FIELD: electricity.
SUBSTANCE: suggested invention is related to
electrical engineering and may be used for
control of bridge inverter that contains power
rectifiers
Insulated
Gate
Bipolar
Transistor
(IGBT) or Metal-Oxyde-Smiconductor Field Effect
Transistor (MOSFET), connected according to
bridge circuit. In the available device for
bridge
inverter
control,
which
contains
integrating modulator of pulses duration, the
following
components
are
introduced:
optical
couple, protective circuit, amplifier with low
inlet resistance, two integrating links, unit of
analog processing of signal, outlet amplifier,
group of current transformers that are connected
parallel "source to source" and to inlet of
amplifier with low inlet resistance, the outlet
of which is connected with the first integrating
link, which is connected with its outlet to the
first inlet of unit of signal analog processing,
outlet of the first integrating link is connected
to the second inlet of unit of signal analog
2 3 3 7 4 6 4
C 1
(54) DEVICE FOR BRIDGE INVERTER CONTROL
RU 2 337 464 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Предлагаемое изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени мостовым инвертором, содержащим силовые вентили Insulated Gate Bipolar
Transistor (IGBT) или Metal-Oxyde-Smiconductor Field Effect Transistor (MOSFET),
включенные по мостовой схеме.
Известно устройство дл управлени мостовым инвертором (А.В.Кваша, А.А.Крупицкий,
Г.А.Найденов, А.с. СССР №762165), содержащее перепрограммируемое посто нное
запоминающее устройство (ПЗУ), блоки преобразовани двоичного кода в длительность
импульса и аналоговые умножители, собранные таким образом, что входным сигналом
измен етс длительность выходных импульсов, последовательность которых задана в
ПЗУ.
Однако указанное устройство не содержит элементов, предохран ющих силовые
вентили от сквозных токов в момент переключени , а также не содержит защитной
цепочки, исключающей повреждение логического блока от пробо перенапр жением в
случае выхода из стро выходных вентилей.
Кроме того, известно устройство дл управлени мостовым инвертором (Л.Г.Стрелкин,
А.с. №141195), вл ющеес прототипом предлагаемого изобретени и содержащее
интегрирующий модул тор длительности импульсов, первым входом подключенный к
управл ющему входу устройства, генератор пр моугольных импульсов, выходом
подключенный к входу первого одновибратора, выход которого подключен к первым входам
двух первых из четырех элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены с входами
первого счетного триггера, а выходы элементов ИЛИ-НЕ подключены к выходным выводам,
и с целью снижени потерь и уровн радиопомех введены второй одновибратор и второй
счетный триггер, при этом выход первого одновибратора соединен с входом первого
триггера и входом запуска модул тора длительности импульсов, выход которого подключен
к входу второго одновибратора, соединенного выходом с первыми входами двух вторых
элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами триггера, вход которого
подключен к выходу второго одновибратора.
Однако указанное устройство не измен ет ширины защитной паузы в зависимости от
текущего состо ни силовых вентилей, она посто нна. Следовательно, возможны
ситуации, когда при так называемом «защелкивании» IGBT вследствие неудачной
топологии схемы или излишне быстрого закрыти вентил будут протекать значительные
сквозные токи, что снижает КПД устройства.
Задачей предлагаемого изобретени вл етс повышение КПД.
Поставленна задача достигаетс тем, что в известное устройство дл управлени мостовым инвертором, содержащее интегрирующий модул тор длительности импульсов,
введены оптическа пара, защитна цепочка, усилитель с малым входным
сопротивлением, два интегрирующих звена, блок аналоговой обработки сигнала, выходной
усилитель, группа трансформаторов тока, подключенных параллельно «началом-к-началу»
и со входом усилител с малым входным сопротивлением, выход которого соединен с
первым интегрирующим звеном, своим выходом подключенным к первому входу блока
аналоговой обработки сигнала, ко второму входу блока аналоговой обработки сигнала
подключен выход первого интегрирующего звена, выход блока аналоговой обработки
сигнала соединен с входом другого интегрирующего звена, выход которого подключен к
первому входу интегрирующего модул тора длительности импульсов, к другому входу
которого подключен выход с оптической пары, имеющей также вход дл управлени мостовым инвертором, выход интегрирующего модул тора длительности импульсов
подключен к входу выходного усилител , выход которого подключен к входу защитной
цепочки, выход которой подключен к силовому вентилю мостового инвертора.
На фиг.1 приведена структурна блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 диаграммы, по сн ющие его работу, на которых промежутки времени tи представлены
одинаковыми на всем периоде Т=1/50 с лишь с целью избавлени изображени от мелких
деталей; на фиг.3 показана принципиальна схема; на фиг.4 - схема подключени устройства к выходным вентил м и трансформаторам тока.
Страница: 3
DE
RU 2 337 464 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит трансформаторы тока 1, 2, 3, 4,
соединенные выходами с входом усилител 5 с малым входным сопротивлением, к выходу
которого подключено первое интегрирующее звено 6, соединенное своим выходом с
первым входом блока аналоговой обработки сигнала 7, выполн ющим поиск минимального
и максимального напр жени и арифметические действи с ними, другой вход блока 7
подключен к выходу усилител с малым входным сопротивлением 5, выход блока 7
подключен ко входу другого интегрирующего звена 8, выход интегрирующего звена 8
соединен с первым входом интегрирующего модул тора длительности импульсов 10, к
другому входу которого подключен выход с оптической пары 9, выход интегрирующего
модул тора длительности импульсов 10 соединен со входом выходного усилител 11,
выход этого усилител подключен ко входу защитной цепочки 12.
Устройство дл управлени мостовым инвертором может быть выполнено, например,
как показано на фиг.3. Здесь усилитель 5 содержит элементы 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15,
26, 34; интегрирующее звено 6 содержит элементы 17, 27; блок аналоговой обработки
сигнала 7 содержит элементы 16, 18, 19, 20, 28, 29, 31, 32, 39, из которых 19, 20,
28, 29 принадлежат также и блоку 8; каскад оптической пары 9 содержит элементы 21,
22, 23, 35; интегрирующий модул тор длительности импульсов 10 содержит элементы 24,
30, 40; выходной усилитель 11 содержит элементы 25, 36, 37; защитна цепочка 12
содержит элементы 33 и 41. Напр жение +Еп обеспечиваетс источником вторичного
питани 42.
Устройство работает следующим образом: в нормальном режиме работы при активно индуктивной или индуктивной нагрузке результирующий ток, протекающий через
трансформаторы тока, будет Iтт(t), изображенный на фиг.2. При активной нагрузке
отсутствуют составл ющие IVD1, IVD2, и ток будет Iттr(t) (фиг.2), а также дл любого
момента времени Iтт(t)?0. Следует отметить, что при работе инвертора на активную
нагрузку симметри токов по форме по оси абсцисс не будет нарушена. При протекании
сквозных токов существуют суммируемые трансформаторами T1 и Т2 (фиг.4) выбросы
тока значительной амплитуды и малой продолжительности ITTc(t), которые увеличат umax и
незначительно увеличат uср.
Ток с выхода трансформаторов тока 1, 2, 3, 4 поступает на вход усилител 5,
имеющего малое входное сопротивление. С выхода усилител 5 сигнал в виде напр жени поступает на вход интегрирующего звена 6, выполн ющего выделение средней
составл ющей, а также на вход блока аналоговой обработки сигнала 7, выполн ющего
поиск минимального и максимального напр жени , их суммы с вычетом средней
составл ющей с выхода интегрирующего звена 6.
Очевидно, что при острых и коротких выбросах максимальное напр жение будет по
амплитуде больше, чем разность среднего и минимального значени напр жени сигнала.
Так будет сформирован сигнал управл ющего воздействи на выходе блока 7.
Далее выдел етс посто нна составл юща интегрирующим звеном 8 и сигнал с
выхода интегрирующего звена 8 поступает на первый вход интегрирующего модул тора
длительности импульсов 10, задерживающий или ускор ющий поступление логического
нул или единицы на входе выходного усилител 11 в зависимости от величины
управл ющего воздействи . Сигнал коммутации поступает с выхода оптической пары 9 на
другой вход интегрирующего модул тора длительности импульсов 10. Далее сигнал
подаетс на выходной каскад 11, с него, будучи усиленным по току, попадает на
защитную цепочку 12, а с нее на затвор (базу) силового вентил мостового инвертора.
Таким образом, предлагаемое устройство дл управлени мостовым инвертором имеет
лучший КПД по сравнению с прототипом, так как измен ет момент начала и окончани импульса в зависимости от типа и величины нагрузки в такой мере, что сводит к нулю
сквозные токи в мостовом инверторе, вызывающие дополнительные потери активной
мощности.
Формула изобретени Страница: 4
CL
RU 2 337 464 C1
5
10
15
Устройство дл управлени мостовым инвертором, содержащее интегрирующий
модул тор длительности импульсов, отличающеес тем, что в него введены оптическа пара, защитна цепочка, усилитель с малым входным сопротивлением, два интегрирующих
звена, блок аналоговой обработки сигнала, выходной усилитель, группа трансформаторов
тока, подключенных параллельно «началом к началу» и со входом усилител с малым
входным сопротивлением, выход которого соединен с первым интегрирующим звеном,
своим выходом подключенным к первому входу блока аналоговой обработки сигнала, ко
второму входу блока аналоговой обработки сигнала подключен выход первого
интегрирующего звена, выход блока аналоговой обработки сигнала соединен с входом
другого интегрирующего звена, выход которого подключен к первому входу
интегрирующего модул тора длительности импульсов, к другому входу которого подключен
выход с оптической пары, имеющей также вход дл управлени мостовым инвертором,
выход интегрирующего модул тора длительности импульсов подключен к входу выходного
усилител , выход которого подключен к входу защитной цепочки, выход которой подключен
к силовому вентилю мостового инвертора.
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 5
RU 2 337 464 C1
Страница: 6
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
168 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа