ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИСТОЧНИК НЕИЗМЕННОГО ТОКА

Заявляемая полезная модель относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение в системах электропитания индукционных установок, регуляторах тока или мощности, в зарядных устройствах емкостных накопителей и аккумуляторных батарей, источниках питания сварочных и плазменных установок.
Известны источники высокочастотного неизменного тока, содержащие входной емкостный фильтр, высокочастотный транзисторный преобразователь, работающий на постоянной частоте, и индуктивно-емкостной преобразователь, подключенный в диагональ транзисторного моста и содержащий настроенные в резонанс на частоте транзисторного преобразователя конденсатор и дроссель [1]. Выход индуктивно-емкостного преобразователя (ИЕП) подключен к первичной обмотке согласующего трансформатора, а переменная нагрузка подключена к вторичной обмотке трансформатора (1, стр. 72, рис. 32).
К недостаткам таких источников неизменного тока следует отнести невозможность регулирования величины высокочастотного тока нагрузки, который определяется параметрами реактивных элементов и величиной напряжения питающей сети, а также невозможность регулирования частоты тока нагрузки.
В качестве прототипа выбран источник неизменного тока, представляющий собой индуктивно-емкостной преобразователь с выпрямителем, нагруженный на индуктивность, к которой подключен транзисторный широтно-импульсный регулятор, Г-образный индуктивно-емкостный фильтр и резистивная нагрузка [2]. Данная схема позволяет в широких пределах регулировать величину тока нагрузки, не зависящего от величины сопротивления нагрузки. Недостатком данной схемы является то, что в нагрузке обеспечивается неизменный, но только постоянный ток.
Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи, которая заключается в расширении функциональных возможностей источника неизменного тока путем обеспечения регулирования в широких пределах как величины тока нагрузки (его действующего значения), так и его частоты.
Сущность технического решения заключается в том, что индуктивно-емкостный преобразователь с выпрямителем и выходной фильтровой индуктивностью нагружен на транзисторный мостовой преобразователь, в диагональ которого включена первичная обмотка согласующего трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена нагрузка.
На фигуре 1 представлена схема заявляемого высокочастотного источника неизменного тока.
Высокочастотный источник неизменного тока содержит (Фигура 1) индуктивно-емкостный преобразователь 1, фильтровую индуктивность 2, транзисторный мостовой преобразователь 3, согласующий трансформатор 4 и нагрузку 5.
Устройство работает следующим образом.
Неизменный постоянный ток индуктивно-емкостного преобразователя 1 и фильтровой индуктивности 2 подается на вход мостового транзисторного преобразователя 3. Преобразователь работает на частоте Г, величина которой определяется потребностями нагрузки 5. Длительность импульсов управления  или . При этом длительность импульсов тока в первичной обмотке трансформатора 4 равна , поскольку на каждом периоде частоты следования импульсов управления на отрезке времени Δt включены одновременно все четыре транзистора (М1, М2, М3 и М4). В силу этого на время Δt вход транзисторного преобразователя закорачивается и часть выходного тока ИБП минует вход преобразователя и соответственно нагрузку 5. Для данного устройства режим к.з. является рабочим, а не аварийным, так как транзисторный преобразователь питается от источника тока 1. Неизменность и величина максимального значения тока нагрузки 5 определяется схемой ИБП, а относительная величина его действующего значения отношением . Это позволяет регулировать действующее значение тока переменной нагрузки 5 при сохранении его неизменности. Регулирование частоты преобразователя 3 F так же возможно в широких пределах, а при сохранении значения Q величина тока при изменении частоты F остается неизменной.
Список использованной литературы.
1. Милях А.Н., Волков И.М. Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей. Киев, «Наукова думка», 1974.
2. Патент РФ №100687 Источник неизменного тока / С.А. Дозоров, П.А. Кошелев, В.М. Опре, С.В. Парамонов, В.Н. Терещенко // Бюл. №35, 20.12.2010.