Современная электроника №9/2018

КОМПЕТЕНТНОЕ МНЕНИЕ 91 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 Рис. 1. Инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, выполненный по нулевой схеме Рис. 2. Согласованный инвертор с удвоением частоты и резонансной коммутацией образователя: «Электронный преобра- зователь, состоящий из двух или более преобразовательных блоков, каждыйиз которых работает самостоятельно». Мно- гоячейковость традиционно предполага- ет «идентичность» составляющихинвер- торпреобразовательных ячеек. При этом каждая из ячеекможет преобразовывать постоянный ток в переменный (являет- ся полнофункциональной) и сохраняет работоспособность приотключенииили закорачиванииостальных ячеек (илиих части). Многоячейковость в инверторах используется и сегодня, в частности для увеличения выходнойчастотыилимощ- ности устройства, улучшения гармони- ческого состава и (или) регулирования выходного сигнала, разгрузки входных фильтров, а также для снижения требова- ний к вентилямпо предельным токами напряжениямиличастотным свойствам. В качестве дополнительного (уточня- ющего) классификационного признака дляАИможноприменить такжеипонятие (наличиеявленияилипринцип) «умноже- ния (выходной) частоты(инвертором)». Если полный цикл работы всех венти- лейинвертора равенпериоду выходной частоты, то АИ относится к устройствам без умножениячастоты. Вслучаежеесли времяциклаработывсехвентилейпревы- шаетпериодвыходнойчастоты, инвертор следуетотноситькустройствамс умноже- нием частоты. Умножение частоты, оче- видно, может быть получено как за счёт применения специального алгоритма управления (инверторы с «ударным воз- буждением» или «ударной генерацией», релаксаторы [9] второго вида), так и за счёт самого схемотехнического реше- ния (удвоители частоты, несимметрич- ныеинверторы, инверторысвыходными трансформаторами, многоячейковые схе- мыумножениячастоты). Дляпримерарас- смотримклассическуюсхемуоднофазно- гомостовогосогласованного (резонанс- ного) инвертора с удвоением частоты (см. рис. 2). ЕслинагрузкаR H вэтойсхеме включенавдиагональпеременноготока (симметричнаясхема) вентильногомоста (V 1 …V 8 ), умножения (удвоения) частоты нет. ВслучаежевключениянагрузкиR H в цепь разделительного конденсатора (С 0 , удвоение частоты, несимметричная схе- ма) период выходнойчастотыв два раза меньше времени полного цикла работы всех вентилей схемы (V 1 …V 8 ). При этом заметим, чтосхему снагрузкойR H вцепи разделительного конденсатора С 0 мож- но считать «двухьячейковым» инверто- ромс преобразовательными ячейками в виде полумостов. Инверторы имеют открытый или закрытыйвход. Приоткрытомвходе цепь источника питанияинвертора обладает «малым» или «близкимкнулю» [10] сопро- тивлением (импедансом) для перемен- ной составляющей потребляемого тока основнойчастоты. Привысокомсопро- тивлении цепи источника питания для переменной составляющей тока инвер- тор имеет закрытый вход. В частности, классический инвертор тока (а также нулевойинвертор тока (см. рис. 1), инвер- тор тока с квазирезонанснойкоммутаци- ей (см. рис. 2 [2]) и согласованные инвер- торы(см. рис. 1 [2] ирис. 2)) реализуется с закрытымвходом, что (автоматически) обеспечивается элементами самой схе- мы (дроссель в цепи постоянного тока высокойиндуктивности). Закрытый (или открытый) входможет быть также орга- низовани за счёт дополнительных ком- понентов схем, например соответствую- щегофильтра на входе инвертора. В заключение отметим, что оптималь- ный выбор автономногоинвертора, спо- собного удовлетворить заданным техни- ческим требованиям (конкретной зада- че), долженосновываться на тщательном и всестороннем сопоставлениихаракте- ристик различных схеми типов инверто- ров (в соответствии, в томчисле, с приве- дённой в статье классификацией). Автор предлагает специалистам обсу- дить на страницах журнала проблемы, касающиесяприменяемойсегоднявсило- войэлектронике, втомчислевинвертор- нойпреобразовательнойтехнике, терми- нологиинарусскомианглийскомязыках. Л ИТЕРАТУРА 1. Силкин Е. Вопросы терминологии и клас- сификация инверторов. Часть 1. Совре- менная электроника. 2018. №6. С. 74–78. 2. Силкин Е. Вопросы терминологии и клас- сификация инверторов. Часть 2. Совре- менная электроника. 2018. №7. С. 96–99. 3. Силкин Е. Вопросы терминологии и клас- сификация инверторов. Часть 3. Совре- менная электроника. 2018. №8. С. 90–95. 4. Силкин Е. Элементы классификации автономных инверторов и свойства согласованного инвертора с резонанс- ной коммутацией. Часть 2. Силовая элек- троника. 2017. № 5. С. 58–66. 5. Silkin E.M. Method for controlling resonance-tuned inverter with diodes connected in parallel opposition. Derwent Industry and Technology Patents Profiles, Thomson Scientific, 2001. рp. 124–126. 6. Силкин Е.М. Управление по вычисляемо- му прогнозу параллельным инвертором тока со стабилизирующим диодом. Тез. Докл. ВНТК, посвящ. микроэлектронике в машиностроении, 14–16 ноября 1989 г. Ульяновск, 1989. С. 81–84. 7. Силовая электроника: краткий энцикло- педическийсловарьтерминовиопределе- ний/подред.Ф.И.КовалёваиМ.В.Рябчицко- го.–М.:ИздательскийдомМЭИ,2008.–90с. 8. Силкин Е. Применение нулевых схем инверторов тока с квазирезонансной коммутацией. Силовая электроника. 2005. № 3. С. 84–87. 9. Силкин Е. Автономные несимметрич- ные одноключевые инверторы с закры- тым входом для новых электротехноло- гических систем. Силовая электроника. 2008. № 2. С. 110–117. 10. ИвенскийГ.В.,ПискловА.Е. Принципыпостро- ения схем и классификация резонансных автономных инверторов. Электротехниче- скаяпром-сть. 1972. Вып. 7. С. 15–17. VT2 VD3 VT1 R н C k L n L k L d1 L d3 VD4 L d2 E + – E + – L d C k C o L k R н VD1 VD2 VD5 VD6 VD7 VD8 VD3 VD4