Работа параллельного инвертора при ёмкостной нагрузке

Диаграммы токов и напряжений параллельного инвертора при ёмкостной нагрузке изображены на рис. 4-3.

Ток нагрузки отрицательный, диод Д1 открыт и позволяет возвратить энергию, накопленную в конденсаторе нагрузки, источнику питания. Напряжение на конденсаторе С и, следовательно, на нагрузке повышено автотрансформатором Тр до значения E'0/(1—n). К тиристору Т1 приложено обратное напряжение nЕ'0/(1—n), индуктированное в секции Z'Z. В момент времени, когда ток нагрузки достигает установившегося значения Iн, может быть включен тиристор Т2. Ток диода Д1 в этот момент равен Iн/(1—n). При отпирании тиристора Т2 в момент t0 потенциал точки Y становится равным — Е0. Поскольку напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно и равно Е'0/(1—n), то на обмотке с индуктивностью L" скачком появляется напряжение Е'0(2—n)/(1—n). Индуктированное в обмотке с индуктивностью L' дополнительно к уже имеющемуся на ней напряжению nЕ'0(1—n) секции Z'Z, оно повышает напряжение на аноде тиристора T1 до значения 2Е'0/(1—n).

Рис. 4-3. Диаграммы токов и напряжении для параллельного инвертора с обратными диодами и практически прямоугольной формой выходного напряжения при емкостной нагрузке

Ток тиристора Т₂ возрастает по линейному закону от нуля до I_н в течение времени tƒ определяемого выражением

(4-2)

За это же время ток диода Д₁ спадает до нуля, и диод закрывается, т.е. ток нагрузки коммутируется с диода Д₁ на тиристор Т₂. Пока диод Д₁ открыт, конденсатор С не разряжается и напряжения на нем и тиристоре Т₁ остаются постоянными.

После окончания протекания тока через диод Д₁, с момента t₁ начинается процесс перезаряда конденсатора С с помощью нижнего по схеме источника питания.

Напряжение на обмотке L" уменьшается, а токи i_а2 тиристора Т₂ и i_c конденсатора С возрастают, причем имеет место равенство i_at = I_н + i_C. Когда напряжение на обмотке L" становится равным нулю, токи i_a2, i_c достигают максимального значения I_am и I_am-I_н соответственно.

В момент t₂ потенциал точки Z становится равным — Е'₀ и диод Д₂ отпирается. Следующий интервал работы схемы полностью аналогичен интервалу от момента t₂ до t₃ при индуктивной нагрузке.

Диод Д₂ проводит ток и возвращает энергию, запасенную в обмотке источнику питания. Ток i_a2 спадает по линейному закону со скоростью nЕ'₀/[(1—n)L"] от значения I_am до значения тока нагрузки I'_н, в момент t₃ запирания диода Д₂, происходящего при окончании протекания тока в контуре L", Т₂, Д₂, Z'Z.

После запирания диода Д₂ происходит колебательный процесс в контуре L"_C, который постепенно затухает. Ток i_a2 в течение этого времени равен току нагрузки и прекращается в момент t₄, когда ток нагрузки изменяет свое направление.

Возрастая, ток нагрузки заряжает конденсатор С опять до напряжения — Е'₀/(1—n), вследствие чего диод Д₂ отпирается и начинает проводить ток, возвращая энергию, запасенную в конденсаторе нагрузки, источнику питания.

На этом процесс коммутации заканчивается, и ток нагрузки возрастает до I_н. Во время другого полупериода процессы аналогичны.