Ochrana proti prepätiu

Zváracie zariadenie DC. DC invertor zvárania

Zváracie zariadenie je jedno z najpopulárnejších zariadení na svete. Zvárané práce sa vykonávajú všade a vo veľkom meradle.

Samozrejme, existuje veľa odrôd týchto zariadení, líšia sa princípom prevádzky, rozmermi, ktoré vydáva amperáž a iné technické charakteristikya. K dispozícii je tiež zariadenie pracujúce na striedavý a jednosmerný prúd.

Zváracie zariadenie jednosmerný prúd  najčastejšie, pretože podporuje 2 režimy prevádzky - zváranie priamky (na elektróde mínus a na detail plus) a opačnú polaritu (naopak, na elektróde plus na mínusovej časti). Veľmi často sa vyžaduje zmena prevádzkových režimov, tk. niektoré kovy sa dobre zachytia na priamke a iné na obrátenej polarite.

Voľba tohto alebo takéhoto zariadenia je úzko prepojená s cieľmi, ktorými sleduje zvárač:

  • Aký druh kovu bude zváraný (typ a hrúbka);
  • Aký prúd (jeho napätie a sila) je prítomný na pracovisku;
  • Kedy má zvárací stroj pracovať bez odpočinku;
  • A ďalšie situácie.

Zváracie stroje používané v priemysle, výrobe, stavebníctve atď. sa líšia od tých, ktoré sa používajú doma. Hlavný rozdiel medzi nimi je moc a teda náklady.

Dnes na trhu sú veľmi populárne takzvané invertory - elektrické oblúkové zváračky. Sú skvelé na vykonávanie takmer všetkých zváracích prác, akejkoľvek zložitosti a objemu. Sú tiež najčastejšie používané v každodennom živote z dvoch jednoduchých dôvodov - majú malé rozmery a nízke náklady. Okrem toho sa meniče ľahko manipulujú a môžu sa ľahko opraviť. A elektronický inžinier, dokonca so základnou znalosťou, je schopný vytvoriť vlastný zvárací stroj DC z mnohých okruhov dostupných v sieti.

Tieto kritériá pre výber meničov považujeme za podrobnejšie.

Niektoré fakty o meničoch a čo si vybrať pre domácnosť

Začnime s kovom, ktorý sa má zvárať. Napríklad vo výrobe alebo v stavebníctve sa často vyžaduje zváranie hrubých kovových častí alebo kovov s nízkou zvárateľnosťou (schopnosť zváraných kovov). V takýchto situáciách nemôžete robiť bez výkonného zváracieho stroja s prúdom výkonu na výkone približne 300-500 A alebo viac. Avšak kovové plechy alebo časti s hrúbkou väčšou ako 5 mm sú v každodennom živote veľmi zriedkavé. A pre ich zváranie je vhodný invertor s prúdovou silou 160 A.

Zdôrazňuje, že sú vybavené domom, garážou atď., Často nestačia na normálne fungovanie vysokovýkonných zváracích strojov, tk. vyžadujú 380 V (3 fázy). Pred zakúpením meniča potrebujete merať napätie v mieste, kde je zváracie práce, Veľmi často sa stáva, že majiteľ kontroluje tovar pred nákupom v obchode za prácou a keď príde domov, ukáže sa, že nefunguje. Je to všetko o nedostatku napätia. Preto si musíte kúpiť menič s technickými vlastnosťami, ktoré sú vhodné pre jeho bežnú prevádzku doma.

Invertor je najčastejšie zariadenie na zváranie jednosmerným prúdom, najmä ak sa používa doma. Na dosiahnutie konštantného napätia sa používajú špeciálne vysokonapäťové meniče. Počas svojej práce sú veľmi horúce, čo si vyžaduje použitie kvalitného chladenia. V lacnejších modeloch používajú invertory kovové (hliníkové alebo medené) chladiče tepla - radiátory. V drahších modeloch sa používa chladenie vzduchom alebo vodou, vďaka čomu sú zariadenia schopné pracovať veľmi dlho bez vypnutia. Pre domácnosti však sú vhodné invertory s chladičom chladiča elektronických prvkov.

Presne určený so všetkými vyššie uvedenými, môžete bezpečne kúpiť tento alebo ten model meniča.


Široké využitie zvárania v priemysle sa prejavilo v rýchlom vývoji konštrukcie zváracích strojov na nových princípoch práce. Ale aj v blízkosti


hlavným typom spájania plechu a profilovaného kovu bola nitácia. Zváranie ako proces existovalo vo forme kováčového zvárania s tlakom. Podobný spôsob zvárania bol použitý v petrínskych časoch vo flotile pri kovaní kotviacich prvkov. Kotviace nohy s vretenom boli zvarené pomocou ručného kovacieho kladivka. V súčasnosti má mnoho ľudí v domácom alebo garážovom dielni moderné zváracie zariadenia. v súkromnom dome odstraňuje veľa malých problémov. S príchodom "zázrak" zváračky, striedače meniče, naučiť, ako konštrukčnej ocele a nízkolegovanej sprístupnená široké spektrum návštevníkov.

Invertorové zariadenie na zváranie jednosmerným prúdom je ideálny kompaktný zvárací prístroj. Vysoká kvalita  spaľovanie oblúkov a ich stabilita je zabezpečená najvyššou kvalitou zváracieho prúdu na výstupe meniča. Opakovaná transformácia prúdu v meniči (AC na konštantný a znovu na striedavé a zmeny frekvencie) výstupy pulzujúci prúd s minimálnymi vlastnosťami. Pohodlná prevádzka, automatické vypnutie  pri lepení elektródy vytvárajú skvelé pohodlie pri práci, hlavne pre začínajúcich zváračov. Hoci odborníci uprednostňujú tento typ zváracích strojov.

Invertor DC zváranie, vytvorené na princípe konverzie vysokofrekvenčných prúdov, nie je čisto domáce spotrebiče, Na základe výkonných zariadení sú navrhnuté priemyselné jednotky pre mechanizované zváracie metódy. Menič poloautomatický zvárací ochranný plyn schopný varenie technológie spotrebný a netaviteľný elektródy. Zváracie elektródou (volfrám tip) v atmosfére argónu sa široko používa pre montáž dielov a konštrukčných prvkov z hliníka alebo vysoko legovaných ocelí (z nerezovej ocele).

Zváracie meniče typu meniča sa môžu nazývať zariadenia novej generácie. Použitie Princíp činnosti základ menič viacnásobné súčasnej konverzie a pulzný rezonančný princíp činnosti vysokých prúdov sú o niekoľko krokov pred zariadenie na základe normálne, sila konverzie a rektifikácie dióda striedavý prúd.

Počnúc Progress kováčske kladivo a furnaceman diely kúrenie pre spájanie kovových častí prístroja sa stali elegantné elektronickej zváračov.

Invertory sú konvertory konštantné napätie v premennej. Hlavné prvky meničov (a tiež meniče) sú spínacie zariadenia, ktoré sú pravidelne vypínaný prúd alebo meniace svoj smer. Striedače sú klasifikované podľa typu spínacieho zariadenia (tranzistora alebo tyristora), podľa povahy transformovanej premennej (napätie alebo prúd meniča), pre spínanie zásada (samostatne alebo sieťové slave). Tranzistorové meniče sa používajú v nízkych síl, ktoré nesmie prekročiť sto wattov, tyristorové - pri vysokých síl a prúdov, dosahujúci až stoviek ampér.

V konvertorových systémoch sa môže režim invertora meniť v režime rektifikácie, najmä v DC jednotkách. V režime motora menič pracuje ako usmerňovač, ktorý prenáša energiu na jednosmerný motor. Pri zapnutí motora v režime generátora (zaťaženie zostupu pohybu zjazdové, atď), menič pracuje ako invertor, dávať jednosmerné napätie elektrický stroj, spojený striedavý prúd. Po invertovanie jednosmerné napájanie funguje ako generátor elektrickej energie, vyznačujúci sa tým, že smer elektromotorické sily a aktuálneho zápasu, a striedavou záťaž - ako spotrebiteľ, ktorý EMF a aktuálne sú kolízie.

Invertory poháňané sieťou.  Obrázok 3.41 znázorňuje obvod jednofázového plnoúrového meniča s nulovým výstupom. Tyristory sú odomknuté riadiacim obvodom striedavo prostredníctvom každej polovici periódy a = p, a blokovacie im dochádza sekundárne napätie U  2 transformátory vytvorené sieťou. Preto sa menič nazýva podriadený. Vo vzťahu k E  tyristory sú prepínané v smere dopredu. napätie U 2-1 , U  2-2 na sekundárnych vinutiach pravidelne mení znak, v jednej polovici obdobia skladania s E, a v druhom - od nej odčítané. Energia sa prenáša z meniča do siete AC, keď je smer prúdu ja  2 a striedavé napätie U  2 sú opačné, t.j. kedy a U  2 a E  sú kontraproduktívne.

Proces invertovania je možný len vtedy, keď je to možné U 2 > E, V obrátenom režime U 2 (U  1) a ja 2 (ja  1) sú antifázové, čo je ukazovateľ prenosu energie do siete.

Pre a = 0 (vo všeobecnom prípade pre 0< a < p/2) инвертор может работать как выпрямитель.

Na prepojenie obvodu z rektifikačného režimu do invertného režimu je potrebné:

1) pripojte zdroj DC k polarite, obráťte rektifikačný režim;

2) zaistite otvorenie tyristorov so zápornou polaritou napätia na polovičnom vinutí U 2-1 , U 2-2 .

Ale v prípade, že ďalšie tyristor odomknúť práve pri a = P regulácia uhla, druhý tyristor ešte nie je čas zavrieť, pretože zatvorenie vyžaduje čas rovnajúci sa t  tyristor. Potom na chvíľu t  z reťazca skrat  obvod: sekundárne vinutie - uzamykateľný tyristor - zdroj E, Tento jav sa nazýva narušenie invertovania alebo invertovania meniča. Aby sa zabránilo tomuto nežiadúcemu procesu, je potrebné nastaviť uhol nastavenia menší ako p určitým uhlom b, nazývaný uhol otvorenia odblokovania - obr.3.42.

uhol Advance musí byť dostatočná, aby zabezpečila, že prepínanie sa môže uskutočniť prúdov tyristorov (prepínací periódy y), a aby sa zabezpečilo, že po zatvorení spínacieho tyristora mohli obnoviť ich blokovacie vlastnosti.

Napájanie dodávané do siete meničom je možné regulovať 3 spôsobmi: zmenou uhla dopredu na konštantu E; zmena napätia zdroja napájania E  pri neustálom poklese b  napätie striedavého prúdu U 2 .


Autonómny menič prúdu je znázornený na obr. 3.43. Napájací zdroj E pracuje v režime prúdového zdroja kvôli prítomnosti škrtiacej klapky L  o veľká indukčnosť. tyristory T 1 , T  2 otvorené striedavo spúšťacie impulzy U  vstup 1, U  in.2, ktoré pochádza z kontrolného systému.

Po otvorení tyristor T  1 spojí ľavý polovičný vinutie vo výkrese w  1-1 na napájanie E  a v ňom je prúd ja  T1. Tento prúd indukuje EMF v druhom (pravom) polovičnom vinutí w  1-2 a v sekundárne vinutie  w. kondenzátor C  k, sa nabíja až na dvojnásobok hodnoty napájacieho napätia E. Po prijatí vstupného riadiaceho impulzu U  in2 tyristor T  2 sa otvorí a napätie na kondenzátore zablokuje prvý tyristor T  1. kondenzátor C  k, vypúšťanie cez primárne vinutie a nejaký čas ( t  vypnuté) - cez obe otvorené tyristory. Raz tyristor T  2 sa zatvorí C  k, zastaví a začne nabíjať až 2 E  inou polaritou.

V pohotovostnom režime pri prepnutí tyristorový nárast môže byť veľký, čo nepriaznivo ovplyvňuje tyristory a kondenzátor. Aby sa tomu zabránilo, použije sa vylepšený obvod s diódami.

Autonómny menič napätia je navrhnutý tak, aby previedol jednosmerné napätie na striedavé napätie. Existujú aj aktuálne meniče, konvertujú DC na striedavý prúd. Najpoužívanejšie sú však meniče napätia. Používajú sa na premenu jednosmerného napätia, napríklad usmerňovačov, batérií alebo solárnych článkov striedavé napätie, najčastejšie s frekvenciou 50 Hz alebo akoukoľvek inou frekvenciou s možnosťou jej nastavenia.

Jednofázový samostatný menič napätia. Princíp činnosti

Striedavé napätie na zaťažení je tvorené krátkodobými striedavými prípojkami jednosmerného napájacieho zdroja na opačné svorky záťaže, to znamená, že napájací zdroj je naraz pripojený k jeho svorkám 1-2   pripojený k nákladovým svorkám 3-4 , a ďalší - ku konektorom 4-3 . (obr. 1 ) Výsledkom je, že prúd cez záťaž najprv prúdi jedným smerom a potom v druhom. Pri zvýšení frekvencie takéhoto spínania sa zvyšuje frekvencia striedavého prúdu na zaťažení.

Obr. 1 - Samostatný menič napätia. Princíp činnosti

Je dokonca ľahšie pochopiť proces vytvárania striedavého napätia z konštantného, ​​ak si človek uvedomí, že rezistor je v jednej ruke a batéria v druhej. Preto je rezistor vždy v jednej pevnej polohe a batéria je pripojená tak, že pól, mínus k rovnakému záveru odporu. Preto prúd cez odpor bude prúdiť jedným smerom, potom v opačnom smere. V skutočnosti polovodičové prepínače vykonávajú úlohu prepínačov.

Schematický diagram samostatného meniča napätia je znázornený na obr. obr. 2.


Obr. 2 - Samostatný menič napätia. Schematický diagram

Zvážte fungovanie meniča pomocou príkladu aktívne indukčného zaťaženia ako najbežnejšie

V určitom okamihu t 1 (obr. 3 ) jeden pár diagonálne opačných tranzistorov VT 1 , VT 4   Otvoriť a druhý VT 2 , VT 3 je uzavretá. Prúd pretekajúci meničom napätia a záťaž sa exponenciálne zvyšuje s časovou konštantou τ= L   H / R   H   na ceste "+" U   SP VT 1 L   H R   H VT 4 – «-» U   SP , Nasledujúci okamih t 2 (obr. 4 ) tranzistory VT 1 , VT 4   zatvorené a VT 2 , VT 3 sú otvorené.


Obr. 3 - dráha toku prúdu cez prvky meniča v časovom intervale t1-t2


Obr. 4 - Cesta prúdu prúdu cez prvky meniča v časovom intervale t 2- t 3

Avšak kvôli indukčnosti L   H   prúd nemôže okamžite meniť jeho smer. Preto momentálne t 2   uzatvorenie tranzistorov VT 1 , VT 4   a objav VT 2 , VT 3 prúd stále preteká cez menič v rovnakom smere, kým energia magnetického poľa uložená v indukčnosti W L   n = L   H ja 2 /2   sa nezníži na nulu (časový interval t 2 t 3 ) (cm. obr. 4 ). Od tranzistorov VT 1 , VT 4   už zatvorený, prúd prúdi cez tento obvod: L   H R   H VD 2 U   SP VD 3 , Počas tohto časového intervalu je energia zo záťaže daná zdroju energie U   SP .

Ak je usmerňovač zdrojom energie, potom je to potrebné skratový kondenzátor C, To umožní prúdu prúdiť opačným smerom.

Momentálne t 3 (obr. 5 ) prúd klesne na nulu, po ktorom sa zmení jeho smer. V časovom intervale t 3 < t < t 4   prúd bude budovať, tečie po ceste: "+" U   SP VT 2 L   H R   H VT 3 – «-» U   SP , V minciach času t 4   tranzistory VT 2 , VT 3 znova zatvorte, VT 1 , VT 4   bude otvorený. Aktuálne počas určitého časového obdobia t 4 < t < t 5   bude pokračovať v tom istom smere, až klesne na nulu. Aktuálna cesta toku: L   H R   H VD 1 U   SP VD 4 .


Obr. 5 - Priechod prúdu prechádzajúci prvkami meniča v časovom intervale t 3- t 4

Nasledujúci čas t 5 (obr. 6 ) sa prúd stane nulou a potom sa zmenia jeho smer, začne sa zvyšovať v časovom intervale t 5 < t < t 6 , Momentálne t 6   tranzistory sa opäť prepnú a procesy sa zopakujú.


Obr. 6 - Priechod prúdu prechádzajúci prvkami meniča v časovom intervale t 5- t 6

Prúd preteká obvodom "+" U   SP VT 2 R   H L   H VT 3 – «-» U   SP , Tak, tranzistory VT 1 VT 4   striedavo pripojte napájací zdroj U   SP   na záťažové terminály: najskôr plus U   SP   pripojený k 3 terminálu a mínus na 4 a potom naopak.

Algoritmus riadenia tranzistorov uvedený vyššie umožňuje zachovať hodnotu výstupného napätia meniča a záťažový prúd zodpovedajúcim spôsobom, ale vo väčšine prípadov je potrebné meniť napätie, aby sa dosiahla požadovaná hodnota prúdu v záťaži.

Metódy regulácie napätia samostatného meniča

Existujú dva spôsoby riadenia výstupného napätia meniča:

1) prvý spôsob je zmena hodnoty napätia napájania U IP;

2) druhá metóda je realizovaná pomocou takzvaných vnútorných prostriedkov meniča, a to zmenou tvaru výstupného napätia.

Prvá metóda je pomerne jednoduchá a vyžaduje len regulovaný zdroj energie. Podstata druhej metódy je nasledujúca. Na zmenu napätia na výstupe meniča je potrebné posunúť riadiace impulzy na základňu tranzistorov VT 2   a VT 4 , vzhľadom na riadiace impulzy pri VT 1   a VT 3   v riadiacom uhle α (obr. 7 ).


Obr. 7 - Algoritmy pre riadenie jednofázových tranzistorov meniča napätia

Pri nastavovaní hodnoty výstupného napätia zvážte činnosť meniča

Na časový interval t 1 < t < t 2 (obr. 8 otvorené tranzistory VT 1   a VT 4   záťažové napätie sa rovná zdroju napájania u   n = U   SP , Nasledujúci okamih t 2   zatvára VT 1   a otvára sa VT 3. Počas času t 2 < t < t 3 (obr. 9 ) prúd prúdi cez obvod R   H L   H VT 4- VD 3   a zaťaženie je skratované, takže napätie na ňom je nulové u   n =0 , Momentálne t 3   Odblokovací signál sa aplikuje na základňu tranzistora VT 2   a je odstránený zo základne VT 4 .

V dôsledku toho sa napätie napájacieho zdroja privádza na zaťaženie u   n = — U   SP , Prítomnosť indukčnosti v obvode vedie k tomu, že v časovom intervale t 3 < t < t 4 (obr. 10 ) prúd cez menič stále prúdi v rovnakom smere: L   H R   H VD 2 – U   SP VD 3 , a potom, čo klesne na nulu, zmení svoj smer a tok pozdĺž reťazca: U   SP VT 2 R   H L   H VT 3 (obr. 11 ).


Obr. 8 - Prúdová dráha prechodu v časovom intervale t 1- t 2


Obr. 9 - Cesta prúdu prechádzajúceho časovým intervalom t 2- t 3


Obr. 10 - Priebežná dráha prúdu v časovom intervale t 3- t 4


Obr. 11 - Cesta prúdu prechádzajúceho časovým intervalom t > t 4

V dôsledku aplikácie takého algoritmu riadenia tranzistora sa v napäťovej krivke objaví pauza, čo vedie k poklesu efektívnej hodnoty napätia. Preto na nastavenie hodnoty napätia na výstupe meniča je potrebné zmeniť ovládací uhol α.

V tomto dokumente sa uvažuje o princípe fungovania jednostupňového dvojstupňového meniča napätia, existujú však stále viacfázové a viacstupňové meniče, ale základom ich fungovania je prevádzkový princíp meniča.

Invertor v elektronike čo to je

Invertor v elektronike a elektrotechnike je zariadenie na konverziu jednosmerného prúdu na striedavý prúd s nastaviteľnými alebo konštantnými hodnotami napätia a frekvencie na výstupe. Ak je menič určený pre záťaž, ktorá nemá alternatívny zdroj napájania, nazýva sa autonómne. Našli širokú škálu aplikácií na dodávku striedavého prúdu od batérií alebo iných zdrojov, elektrických pohonov s reguláciou frekvencie, rôznych systémov priamej konverzie energie, zváracích strojov v energetických a zdravotníckych zariadeniach atď.


Samostatne môžeme rozlíšiť koncept meniča: ide o logický prvok, ktorý vykonáva logickú operáciu negovania (inverziu)

Prevádzka meniča je založená na prepnutí zdroja jednosmerného napätia určitou frekvenciou, ktorá pravidelne mení polaritu napätia na výstupe zariadenia. Frekvencia je nastavená riadiacimi signálmi ovládania, tvorenými špeciálnym obvodom, ktorý sa nazýva regulátor. Môže tiež vykonávať nasledujúce funkcie: nastavenie úrovne napätia, synchronizáciu frekvencie spínania, ochranu proti preťaženiu atď.

V zásade môžu byť meniče rozdelené na:

autonómne  sú rozdelené na napäťové meniče (AIN), napríklad v počítačových UPS a prúdových meničoch (AIT)
závislý  - poháňané napríklad sieťou - röntgenovým konvertorom.

V úlohe spínacích prvkov v autonómnych meničoch (AI) sa široko používajú všetky typy tranzistorov, rovnako ako štandardné a dvojradové tyristory. Tranzistorové kľúče  na bipolárnej a fET  sa používajú v malých a veľkých priemerného výkonu, Tyristory a častejšie používané v silných obvodoch.

Všetky AI môžu byť rozdelené na niekoľko druhov.

Podľa schémy konverzie:  jednofázové, trojfázové, odrody energetických schém a niektoré ďalšie vlastnosti.
Spôsobom komutácie: plne komutované riadiacimi obvodmi as prepínacími kondenzátormi paralelne zapojenými do záťažových a sériových meničov s dvojstupňovou komutáciou
A tiež napätie AI (AIN) a prúd (ANT) v závislosti od typu napájacieho zdroja a jeho spojenia s AI

Autonómny menič napájania (AIN)

Zariadenia tohto typu generujú striedavé napätie v záťaži periodickým pripojením k zdroju napätia striedaním párov ventilov, viď obrázok nižšie.

Zdroj napájania pracuje v režime generátora napätia (batéria alebo usmerňovač s kapacitným filtrom).



Každý tyristor je vybavený spínacím obvodom. Keď obvod pracuje na zaťažení, vytvárajú sa impulzy obdĺžnikového vlnenia a tvar prúdu závisí od jeho zaťaženia. Ak je to čisto aktívny, tvar prúdových impulzov sa opakuje priebeh napätia (bodkovaný čiara na obrázku), ak je aktívny indukčná záťaž, prúd I n sa mení exponenciálne s časovou konštantou:

Keď je nasledujúci pár tyristorov (VD1 a VD4) uzamknutý a iná UN sa otvorí, náhle sa zmení a prúd zostane na nejakej dobe zachovaný. Aby sa zabezpečil tok prúdu, sú potrebné spätné diódy VD5-VD8, potom je prúd zatvorený cez kondenzátor C.

Frekvencia prúdu do záťaže je daný riadiacim obvodom, charakteristického zaťaženie meniče - pevné, pretože zaťaženie napätie Un = E.

Z tohto dôvodu je vstupný prúd AIN je (keď RL-zaťaženie) striedavý, keď ANI z usmerňovača kondenzátora C vyžaduje vyššie hodnotenie kapacity. Takýto systém je schopný pracovať v obrovskom rozsahu zaťaženia - od voľnobehu (XX) na hodnotu, pri ktorej je proti preťaženiu je pravdepodobné ventily.

Maximálne úrovne prúdu v záťaži so symetrickým výstupným napätím budú:

Hmax I = I 0 x (1-e -T / 2τ / 1 + e -T / 2τ)

Kde I 0 = E / R n; t = LH / RH; T je obdobie

Nastavte napätie na výstupe meniča buď zmenou E, alebo nastavením šírky impulzu. Druhá možnosť môže byť vykonaná niekoľkými spôsobmi:

každý napäťový impulz v záťaži AIN je vytvorený z niekoľkých, meniacich jeho trvanie (obrázok a);
zníženie prevádzkovej doby každej polovice cyklu uzavretím jeden pár tyristorov a zahŕňajúce ďalší pár oneskorenia (obrázok B);
Pomocou 2 meniče, pracujúci na spoločné záťaže cez transformátor s geometrickými pridanie výstupným napätím cez riadiace nastavenie fázy obvodov (c).



V prvých dvoch prípadoch sa zvyšujú amplitúdy vyšších harmonických, avšak v prvom prípade sa to dá dosiahnuť výstupné napätie, v blízkosti sínusovej formy.

Autonómny menič prúdu (AIT)

Obvod je napájaný veľkou indukčnosťou, takže spotrebovaný prúd je prakticky nezmenený. Striedavým spínacie ventelnyh pary (nie je uzamknutý) v záťaži generované obdĺžnikovými prúdovými impulzy a priebehu napätia je závislá na povahe nákladu, čo je zvyčajne aktívny kapacitné.

Ako je zrejmé z nižšie uvedenej schémy počas nasledujúcich spínacích tyristorov (napríklad pracoval VD1 a VD4, a sú zahrnuté VD2 a VD3) prostredníctvom zaťažovacieho prúdu sa mení postupne, ale vzhľadom k prebíjaniu kapacity C v priebehu časového intervalu doteraz obvyklé tyristory bude pod závernom napätia a tým uzamknúť , Musí sa zabezpečiť, aby tento interval bol dlhší ako čas vypnutia polovodičového ventilu. Čím dlhšia je časovej konštanty tau, pomalší zmeny napätia na záťaži, zákon o zmene s takmer blízko k lineárny a tvar impulzu sa stáva stále trojuholníkové. Externá charakteristika meniča prúdu je mäkká (prudko klesá), voľnobeh je úplne nemožný.



Relatívna hodnota napätia na zaťažení a vzhľad charakteristiky sa môže aproximovať pomocou vzorca:



Je potrebné dodať, že pri aktívnom indukčnom zaťažení nie je zariadenie funkčné a toto zaťaženie musí nutne odpojiť kondenzátor.

Keďže v reálnych podmienkach je ťažké poskytnúť L = ∞ alebo C = ∞, skutočné schémy AIN a AIT majú niektoré medziprodukty.

Pre napájanie nízkej spotreby jednofázové napätie naprázdno sa výrazne líši od úrovne zdroja energie, je vhodné použiť schéma v ktorých jeden pár polovodičových ventilov nahradená poluobmotkami transformátor, a necháva koordinovať U n a Un.

Keď je ventil VD1 zapnutý, prúd prúdi z napájacej jednotky indukčnosťou, polovičným vinutím transformátora W1 a skutočným VD1. Pri sekundárnom vinutie sa vyvolá EMF a v pripojenom zaťažení sa generuje prúd.

Spínacia kapacita C sa nabitá takmer na úroveň zdvojeného sieťového napätia (vďaka vznikajúcemu EMF samoindukcie vo W2). Keď riadiaci obvod SS zapne druhý tyristor, je kondenzátor pripojený paralelne k VD1, je uzamknutý a algoritmus sa opakuje.

V záťaži sa vytvára napätie s frekvenciou nastavenou riadiacim obvodom. Tvar napätia závisí od odporu zaťaženia Rn (pre veľké hodnoty  je bližšie k trojuholníku, v dolnej - na obdĺžnikovej), hodnota je z transformačného pomeru, E a hodnoty R n.

Napätie na indukčnosti je určená rozdielom medzi U c (zmenšený na polovicu primárne vinutie) a E. V režimoch blízkosti dvadsiateho, konštantný prúd nabíjaciu kapacitu, a U c môže dosiahnuť obrovské (\u003e E) hodnoty, čo je nebezpečné pre polovodičové prvky.

V úlohe riadiaceho obvodu môže byť použitý tranzistorový symetrický multivibrator s prisadenými emitormi pripojenými k tyristorovým riadiacim elektródam napájaným z rovnakého napájacieho zdroja.

V niektorých prípadoch sa sériové meniče používajú na získanie striedavého prúdu frekvencie (f = 2 ... 50 kHz). Majú vlastný rezonančný reťazec, cez ktorý sú prepínané tyristory. Diagram na obrázku nižšie funguje nasledovne. Pri použití riadiaceho signálu sa otvorí VD1, prúd tečie cez L1, Rl, C. V nasledujúcom polovice aktivovanú tyristorom VD2 a kondenzátora C, nabitý v prvej polovici cyklu, vybije cez Rl, L2 a druhý tyristor. Obvod je schopný pracovať v niekoľkých režimoch.



V aktuálnom režime prerušovaným (pozri graf b) VD1 sa vypne po rozpade nabíjacieho prúdu kapacita C r. E. až do bodu, kde riadiaci obvod obsahuje druhý tyristor (a naopak). V dôsledku toho sa objaví časový interval, keď obe tyristory nevedú prúd a Ih = 0.

Pri kontinuálnom režime prúdu (graf g), prvý tyristor vypnutý v okamihu, keď VD2, t. E. K dispozícii je stav, keď sa vedie prúd, a to ako tyristor. VD1 vypnutie, keď k tomu dôjde, vzhľadom k tomu, že, keď je prietok VD2 zapnúť a vybíjanie kondenzátora prúd L2 do L1 generované back-EMF, prúd dostatočný pre zníženie otvorenie prvého tyristorov na nulu. To si vyžaduje, aby sa zahrnutie VD2 stalo, keď prúd cez VD1 už začal klesať. V opačnom prípade je nevyhnutelný "priechodný" prúd pretekajúci cez VD1, L1, L2 a VD2, t.j. skratový režim.

Optimálny režim je hraničný režim (graf, in), pri ktorom tvar prúdu v záťaži má tendenciu k sinusovému. Takéto meniče sa odporúčajú používať pri konštantných hodnotách všetkých parametrov, zaťaženie VTh, zatiaľ čo poskytujú pevné vonkajšie charakteristiky. Pretože pri nízkych zaťaženiach je menič schopný vypadnúť z režimu, kondenzátor C 0 je zapojený paralelne R n a menič sa zmení na sériovo paralelný.

Ak je pripojený iný kondenzátor C1, invertor z jedného cyklu sa transformuje do dvojtaktného, ​​zatiaľ čo C je nabitý, C1 je vybitý a naopak. To výrazne zvyšuje účinnosť obvodu. Sériové meniče sú tiež viacfázové.