Однофазные инверторы напряжения

Однофазные инверторы напряжения
Простейшая однофазная полумостовая схема инвертора напряжения с активно-индуктивной нагрузкой представлена совместно с диаграммами токов и напряжений на рис. 4.2. Рассмотрим работу схемы при допущении идеальности ее элементов, а также источников входного напряжения с ЭДС
UJ2-
Предположим, что инвертор работает в установившемся режиме и на интервале 9₀ — п ток г_н проводит транзистор VT1. В момент 9 = л поступает запирающий импульс на транзистор VT1 и отпирающий — на транзистор VT2. Последний может начать проводить ток, если к нему будет приложено прямое напряжение. Однако поскольку ток в индуктивности L_u скачком изменяться не может, в ней возникает противо-ЭДС, под воздействием которой открывается диод VD2, через который продолжает протекать ток индуктивности. Одновременно из-за смены полярности напряжения на нагрузке скачком изменяется направление тока в активном сопротивлении R_H. Результирующий ток нагрузки г'_м = i, + i_R, имеющий индуктивный характер, продолжает протекать в прежнем направлении через диод VD2 в источник U_A/2, минус которого соединен с анодом диода VD2. Так как этот ток протекает навстречу ЭДС источника, то на этом интервате (к — 9,) идет процесс возврата энергии, накопленной в индуктивности, в источник напряжения. В момент 9 = 9, ток г_н становится равным нулю, диод VD2 закрывается и открывается транзистор VT2, на управляющем переходе которого существует отпирающий сигнал, и появляется прямое напряжение, т.е. обеспечиваются условия его перехода в проводящее состояние. Далее процессы периодически повторяются под воздействием управляющих импульсов СУ, структура которой показана на рис. 4.2, я. В этой системе частота следования импульсов управления определяется задающим генератором (ЗГ), затем через распределительное устройство (РУ) поступает на формирователи импульсов управления (ФИ1 и ФИ2) транзисторов VT1 и VT2.
В результате на выходе инвертора формируется периодическое напряжение прямоугольной формы. При этом на стороне постоянного тока будет протекать ток i_d, представленный на рис. 4.2, б, где знак «+» соответствует поступлению тока в нагрузку, а знак «-» — возврату части этого тока в ис-




Рис. 4.2. Однофазный полумостовой инвертор напряжения:
а — схема; б — диаграммы работы
точник, т.е. обмену реактивной мощностью, накапливаемой в индуктивности ?_н, и возврату ее в источник.
С учетом изложенного можно записать следующие основные соотношения, определяющие параметры инвертора. Выходное напряжение при разложении в гармонический ряд имеет вид