Выходного напряжения

Автономный инвертор напряжения (АИН) как было сказано раннее формирует кривую напряжения, а форма тока определяется нагрузкой. В схеме АИН можно использовать различные полупроводниковые элементы. При этом необходимо отметить, что однооперационные тиристоры используются в комбинации с узлами принудительной коммутации. Особенностью АИН является то, что источник постоянного напряжения работает в режиме генератора напряжения. Для этого на входе АИН ставится кондесатор с большой емкостью, это наделяет источник свойствами генератора напряжения.

Кроме этого АИН должен обеспечивать двухстороннию проводимость, которая обеспечит обмен энергии между активно-индуктивной нагрузкой и источником (конденсатором на входе, при использовании однооперационных тиристоров).

Нулевая схема однофазного АИН приведена на рис.2.3.а.

Рис.2.3.а Cхема однофазного АИН с нулевым выводом

Схема содержит два ключа VT1,VD1, VT2,VD2, а также трансформатор с нулевым выводом. Работа схемы осуществляется следующим образом. При включении VT1 левая половина трансформатора подключается к источнику первичного напряжения и напряжениевней u₁=U, а ток i₁ . Такое же напряжение будет и на правой обмотке трансформатора, так как имеет место явление взаимоиндукции. На нагрузке имеем напряжение u₂=nU. Таким образом формируется положительный полупериод выходного напряжения. Отрицательный полупериод формируется при включении VT2.

Основным недостатком такой схемы является использование трансформатора, который в нулевой схеме имеет завышенную мощность. Ключи расчитаны на двойное значение напряжения питания. При использовании ШИМ есть ограничение – выходное напряжение может иметь лишь два значения +nU, -nU.

Из-за этого схема используется при незначительной нагрузке. Наиболее используемые АИН – это мостовые инверторы, которые могут быть использованы самостоятельно или как часть более сложных устройств.

Базовым элементом мостовой схемы инвертора есть два последовательно соединенных ключа, которые создают плечо инвертора. Такая схема получила название полумостовая или нулевая схема (рис. 2.3.б.)

Рис. 2.3.б. Полумостовая схема инвертора.

Если ее используют самостоятельно, то нагрузка включается между точками А и средним выводом источника напряжения О. При включении ключа К1 напряжение на нагрузке имеет положительное значение, а при включении К2 –отрицательное. В мостовых схемах средний вывод источника отсутствует. Рассматриваемая ниже схема состоит из двух плеч соединенных паралельно и подключенных к выводам источника напряжения.

Мостовой схеме АИН (рис.23.в)., при использовании однооперационных