可控硅串聯逆變器電路制造技術

一種可控硅串聯逆變器電路，它包括由直流電源（１）、可控硅（２）、電容器（３）、電抗器（４）、次級帶負載（６）的輸出變壓器（５）和可控硅（７）組成的不對稱半橋式可控硅串聯逆變器電路以及附加的可控硅（８）．當負載（６）減小時，通過直接限制電容器（３）上過電壓的增長并將電抗器（４）中多余的能量返回直流電源（１），從而有效地抑制了逆變器中的過電壓，提高了逆變器的負載適應性、最高工作頻率和效率．（*該技術在2006年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及串聯逆變技術。眾所周知，在串聯逆變器中，當負載減小，特別是在短路條件下，串聯迥路中各元件上的電壓將上升到遠遠超過它們耐壓的程度，若不采取特別保護措施，無疑將引起元件的損壞，破壞逆變器的正常工作。蘇聯專利SU1119-145-A公開了一種諧振逆變電壓調整器電路如圖1，其中，可控硅2，電抗器3，并接負載6的電容器4，電容器5和直流電源1構成串聯迥路，可控硅7并接在可控硅2的陰極和電源1的負(-)端，可控硅2的陽極接電源1的正(+)端，它們組成不對稱半橋式可控硅串聯逆變電路，其附加的二極管10，電容器8和電阻9及他們的接法，構成電路的結構特征。逆變器工作時，可控硅2和7交替導通，并因承受來自電容器4和5的反壓而自然關斷，為了削減因負載6變化而引起的過電壓，電容器5上的部分電荷在逆變器工作時經星形聯接的電阻9，二極管10，電容器8和可控硅7釋放。但這同時也降低了可控硅2和7關斷的可靠性及逆變器的效率，在負載突變的情況下，該方法抑制過電壓的能力有限，并且有可能使可控硅2提前進入正向阻斷狀態，破壞逆變器的正常工作。本專利技術介紹了一種抑制串聯逆變器電路中過電壓的方法，并將其用于可控硅串聯逆變器電路，它克服了上述方法的缺點，使逆變器在任何負載條件下，都能可靠地工作。本專利技術的目的在于提高串聯逆變器的負載適應性和工作的可靠性。簡要地說，本專利技術是在當負載變化而引起串聯逆變器電路中電容器上的電壓異常升高(例如達到某一給定的，大于直流電源電壓的門限值)時，控制電路立刻啟動由該電容器和附加的可控開關構成的輔助換流電路，利用該電容器上的電壓，強迫關斷正在導通的開關器件，同時直接限制電容器上電壓的增長，并將串聯逆變器電路中電抗器里的多余能量返回直流電源或作其它用途，從而有效地抑制了逆變器中的過電壓。這里，附加的可控開關可以是可控硅，晶體管或其它具有可控開關功能的組件，數量上不作限制。應用本專利技術的串聯逆變器，包括可控硅串聯逆變器，不但在任何負載條件下都能可靠地工作，而且由于加速了對電抗器中多余能量的回收過程，從而提高了逆變器的最高工作頻率和效率。圖2是應用本專利技術的一個具體的可控硅串聯逆變器電路，它由不對稱半橋式可控硅串聯逆變電路和附加的可控硅8組成。其中，不對稱半橋式可控硅串聯逆變電路由直流電源1，可控硅2，電容器3，電抗器4，次級帶負載6的輸出變壓器5依次串聯聯接構成的串聯迥路，以及陽極和陰極分別接可控硅2的陰極和直流電源1的負(-)端的可控硅7組成。附加的可控硅8跨接在直流電源1的正(+)端和電容器3，電抗器4的公共聯接點之間，其陰極接電源1的正(+)端由電容器3和可控硅3構成輔助換流電路。逆變器的工作過程如下當可控硅2導通，可控硅7關斷時，電源1通過可控硅2，電抗器4，輸出變壓器5的初級線圈對電容器3充電，充電過程結束時，可控硅2因承受來自電容器3的反壓而自然關斷;當可控硅7導通，可控硅2關斷時，電容器3經可控硅7，輸出變壓器5的初級線圈及電抗器4放電。放電過程中，電容器3上電壓的極性變為如圖2所示的極性，并且在其值不超過某一給定的，大于直流電源電壓的門限值時，可控硅7也自然關斷。在電容器3充放電過程中，負載6從電源1中吸收能量。當負載6減小，特別是在短路條件下，電容器3上的電壓在放電過程中的某個時刻將會達到該給定的門限值，而且極性如圖2所示。此時控制電路立刻觸發導通可控硅8，利用電容器3上的電壓(大于直流電源電壓值)，強迫關斷可控硅7，同時將電抗器4中多余的能量返回直流電源1。圖3是又一應用實例。它由串聯聯接的直流電源1，電抗器2，負載3及交流端接電容器5的可控硅單相橋4，組成單端可控硅串聯逆變器。附加的可控硅6跨接在直流電源1的正(+)端與單相橋4的共陽極端之間。單相橋共陰極端接電源1的負(-)端。由可控硅6和電容器5構成輔助換流電路。當可控硅7和9導通，可控硅8和10關斷或者相反時，就有電流流過負載3，當由于負載3減小而使電容器5上的電壓上升超過直流電源1的電壓而達到某一給定的門限值時，控制電路立刻觸發導通可控硅6，利用電容器5上的電壓強迫關斷正在導通的可控硅7和9或8和10，同時由電抗器2向負載3供給能量。在實際的可控硅串聯逆變器中，為使可控硅免遭過大的電壓上升率和電流上升率的損害而采取的保護措施，是本專業普通人員所熟知的。本專利技術提供的抑制串聯逆變器電路中因負載變化而引起的過電壓的方法，不僅能用于可控硅串聯逆變器中，而且也可以用于晶體管串聯逆變器或其它類型的串聯逆變器中，以抑制由負載變化而引起的過電壓。至此，已完整地敘述了一種抑制串聯逆變器電路中過電壓的方法及2個具體的應用實例，所給出的可控硅串聯逆變器電路根據負載性質的不同，可作為交流或直流穩壓電源，弧焊電源，中頻或高頻感應加熱電源以及各類照明燈用電源。不僅如此，只要沒有離開后而本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抑制串聯逆變器電路中過電壓的方法，它以控制串聯迥路中電容器上的電壓為手段，其特征是：Ａ、由串聯迥路中的電容器和附加的一個或數個可控開關組成輔助換流電路。Ｂ、利用該電容器上的電壓，由輔助換流電路強迫關斷正在導通的開關器件，同時，Ｃ、直接限制該電容器上電壓的增長并將串聯迥路里電抗器中多余的能量返回直流電源或作其它用途。

【技術特征摘要】
中所規定的本發明的范疇和精神實質，還可以做各種變化和替換。權利要求1.一種抑制串聯逆變器電路中過電壓的方法，它以控制串聯迥路中電容器上的電壓為手段，其特征是A、由串聯迥路中的電容器和附加的一個或數個可控開關組成輔助換流電路。B、利用該電容器上的電壓，由輔助換流電路強迫關斷正在導通的開關器件，同時，C、直接限制該電容器上電壓的增長并將串聯迥路里電抗器中多余的能量返回直流電源或作其它用途。2.一種可控硅串聯逆變器電路，它由不對稱半橋式可控硅串聯逆變電路和附加的可控硅組成。其中，不對稱半橋式可控硅串聯逆變電路由直流電源1，可...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李少年，李少彤，
申請(專利權)人：李少平，
類型：發明
國別省市：41[中國|河南]