Последовательный инвертор с обратными диодами

Схема последовательного инвертора с обратными диодами (рис. 4-9) включает в себя два тиристора Т₁, Т₂ с встречно-параллельно соединенными диодами и последовательный контур L, С, z_н (может быть легко построена и мостовая схема инвертора).

Могут быть рассмотрены три режима работы схемы. В первом из них, когда имеется условие ω≥ω₀, необходима принудительная коммутация тиристоров.

Во втором режиме (условие ω₀>₂ω ) ток через нагрузку имеет прерывистый характер и коэффициент гармоник выходного сигнала очень велик.

Рис. 4-9. Схема последовательного инвертора с обратными диодами

Третий режим соответствует соотношению частот ω<ω ₀<₂ ω и представляет наибольший практический интерес. Схема в этом режиме работает следующим образом.

При поступлении управляющего импульса тиристор Т₁ проводит ток в течение полупериода T₀/2=1/(2ƒ₀), затем ток изменяет свое направление и протекает через диод Д₁.

Во время протекания тока через диод Д₁ к тиристору прикладывается отрицательное напряжение, равное напряжению на открытом диоде, и он выключается.

Через время Т/2 = 1/(2ƒ) управляющий импульс поступает на тиристор Т₂, и процесс повторяется. В результате к контуру L_czн, прикладывается знакопеременное напряжение прямоугольной формы с амплитудой Е'₀.

Теоретический анализ и расчёт схемы последовательного инвертора с обратными диодами

Работа последовательного инвертора при изменяющихся нагрузке и частоте

Уменьшение сопротивления нагрузки r_н ведет к увеличению токов I_am, I_a0, I₀, что следует из рис. 4-10 и условий их нормирования.

Мощность в нагрузке изменяется в соответствии с током I₀. Величина t_{в min} зависит от r_н несильно и только из-за изменения собственной частоты контура ƒ₀.

Таким образом, при изменении нагрузки опасность для работы инвертора представляет увеличение тока при уменьшении сопротивления r_н.

При увеличении генерируемой частоты в наиболее важном режиме (ω<ω₀<₂ω) токи I_аm, I_а0, I₀ уменьшаются и соответственно уменьшается мощность в нагрузке; величина t_{в min} возрастает.

Поэтому при изменении частоты не следует допускать режима работы на частоте ƒ, близкой к ƒ₀, так как в этом случае в соответствии с выражением (4-44) время t_{в min} может стать меньше величины t_в.ном, что приведет к одновременному открыванию тиристоров Т₁, Т₂, т. е. к срыву инвертирования.