ЖУРНАЛ «СТА» №3/2004

ОБ ЗО Р / АППА РАТ НЫ Е С Р Е Д С Т В А 8 Electronics (прежнее название — Zicon Electronics, в настоящее время — под- разделение фирмы XP) и Magnetek, наиболее полно отражающие передо- вые решения для этого типа изделий. Представлены их основные парамет- ры, функциональные особенности, структурные схемы, даны рекоменда- ции по применению данных преобра- зователей в энергетических системах. И НВЕРТОРЫ DC/AC СЕРИИ DA ФИРМЫ XP E LECTRONICS Такие изделия энергетической элек- троники фирмы XP Electronics (Вели- кобритания), как преобразователи AC/DC и DC/DC, регуляторы процес- сов зарядаразряда аккумуляторных батарей, регуляторы напряжения, уже известны российским специалистам [4]. В 2003 году фирма начала произ- водство инверторовпреобразователей серии DA в разных конструктивных исполнениях: шасси с кожухом, 19" сменные блоки формата 6U (Евромо- дули). Внешний вид DC/ACпреобра- зователей показан на рис. 1 и 2, основ- ные технические характеристики ин- верторовпреобразователей серии DA приведены в табл. 1. Функциональная схема инвертора серии DA, преобразующего нестабиль- ное напряжение постоянного тока в стабилизированное (в том числе, и по частоте) однофазное напряжение пере- менного тока, приведена на рис. 3. На входе силового двухзвенного фильтра мостовой каскад формирует многоимпульсные последовательно- сти. Силовой трансформатор входит в состав преобразователя постоянного напряжения, питающего мостовой каскад. При таком варианте построе- ния инвертора достигаются высокие энергетические и массогабаритные ха- рактеристики. Двухтактный мостовой каскад вы- полнен на полевых транзисторах с изо- лированным затвором — MOSFET. Мостовой каскад и силовой фильтр ох- вачены отрицательной обратной свя- зью, которая обеспечивает высокие энергетические характеристики инвер- тора. Для достижения требуемой фор- мы синусоидального выходного напря- жения используется двухзвенный LCфильтр переменного тока (дрос- сель выполнен на кольцевом сердечни- ке из МОпермаллоя). Вспомогательные напряжения фор- мируются схемами на основе стабили- заторов напряжения LM317T с функ- цией регулирования выходного напря- жения. Схема импульсного повышающего преобразователя, имеющего рабочую частоту 80 кГц, тоже построена на ос- нове MOSFET. Двухтактный преобразователь вход- ного напряжения выполнен по полу- мостовой схеме с рабочей частотой 50 кГц. В инверторах с большими вы- ходными мощностями применяется преобразователь, построенный по мос- товой схеме. Входной LCфильтр, защищающий источник питания от кондуктивных помех, состоит из дросселя, выполнен- ного на Шобразном ферритовом сер- дечнике, и четырёх конденсаторов 2,2 мкФ/400 В. Для ограничения тока зарядки входных электролитических конденсаторов применяется терми- СТА 3/2004 www.cta.ru 11… 15 21… 30 30… 45 40… 60 48… 75 90… 135 12 24 35 48 60 99 230 (50/60 ) 115 (50/60 ) 5L1 6J1 1 3 6 7 8 4 5 11 12 13 9 14 16 18 19 23 20 21 24 2 10 15 17 22 25 350 (200) 20 +11,5 10 440 (250) 1 — Входной предохранитель. Защита от пускового тока (для моделей с входными напряжениями 35 В и выше). Входной фильтр. 2 — Двухтактный преобразователь (50 кГц). 3 — Схема вспомогательного источника напряжения, обеспечивающего напряжениями питания (11 В) узлы схем управления, защиты и индикации. 4 — Светодиодный индикатор состояния входного напряжения (INPUT OK). Схема защиты от перегрева и уменьшения/увеличения входного напряжения за пределы допуска. 5 — Схема запуска и управления двухтактного преобразователя, обеспечивающая затяжной пуск, бестоковую паузу («мёртвое» время), синхронизацию, защиту от перегрузки по току. 6 — Входы дистанционного включения/выключения (по заказу). 7 — Стабилизированный источник вспомогательного напряжения с номиналом 12 В (формируется при работе конвертора). Источник напряжения, управляющего скоростью вращения охлаждающего вентилятора. 8 — Схема отключения при перенапряжении и светодиодный индикатор состояния выходного напряжения. Реле аварийного состояния выходного напряжения (по заказу). 9 — Быстродействующий/усредняющий детектор для блокирующего реле (высокий и низкий пороги). 10 — Удвоитель напряжения и выпрямитель 260-380 В постоянного тока (или 160-230 В для выходного напряжения 115 В переменного тока). 11 — Импульсный повышающий преобразователь вспомогательного напряжения (20 В). 12 — Стабилизированный источник вторичного напряжения (номинальное значение 11,5 В). 13 — Схема измерения выходного напряжения для обеспечения защиты от перенапряжения и сигнализации о статусе выходного напряжения (OUTPUT OK). 14 — Схема измерения выходного напряжения или напряжения блокировки для статического переключателя (по заказу). 15 — Импульсный повышающий преобразователь 440 В постоянного тока для моделей с выходным напряжением 230 В переменного тока или 250 В постоянного тока для моделей с выходным напряжением 115 В переменного тока (80 кГц). 16 — Схема запуска и управления повышающего преобразователя с защитой от перегрузки по току и перенапряжения. 17 — Выходной мостовой каскад (20 кГц). 18 — Схема запуска мостового каскада с ограничением сквозных токов. 19 — Схема управления мостовым каскадом (формирование задержек, ШИМ, генератор тактовых импульсов). 20 — Схема измерения и контроля выходного тока. 21 — Преобразователь вспомогательного напряжения отрицательной полярности (–10 В, 20 кГц). 22 — Выходной предохранитель. Двухзвенный выходной фильтр и схема подавления электромагнитных помех. 23 — Усилитель сигнала ошибки по выходу. 24 — Генератор эталонного синусоидального напряжения. 25 — Предохранитель по входу блокировки и защитное реле обратной связи (по заказу). Условные обозначения: Рис. 3. Функциональная схема инвертора серии DA