Однофазный полумостовой АИН с параллельной коммутацией и цепью сброса.

Для уменьшения напряжения на конденсаторе С_К в рассмотренную схему АИН вводятся элементы R_С, VD_С1 и VD_С2, предназначенные для отвода (сброса) избыточной энергии от конденсатора (рисунок 5.15). Отвод избыточной энергии осуществляется после каждого такта перезаряда конденсатора путём его разряда до напряжения Е через резистор R_С и источник питания. Так, после момента времени t₄ такой разряд осуществляется по цепи с диодами VD1, VD_С2.

Сопротивление R_С выбирают больше сопротивления контура Z_с (R_С = 3…5 Z_с) в связи с чем конденсатор разряжается до напряжения Е по экспотенциальному закону. Из-за этих разрядов напряжение U(о) на конденсаторе к началу каждой коммутации равно Е. Уменьшение начального напряжения на конденсаторе перед коммутацией обуславливает некоторые особенности протекания электромагнитных процессов при его перезаряде. Рассмотрим эти особенности на временных диаграммах (рисунок 5.15). На интервале t₁ – t₃ отличие от предыдущей схемы заключается в том, что из-за начального напряжения U(о) = Е к моменту t₃ U_с < E. В связи с этим, при запирании VD2 не происходит отпирания VD1. После момента времени t₃ конденсатор продолжает перезаряжаться по цепи нагрузки (Е – VS_К2 – L_К - С_К – Z_н – С₁) неизменным током i_с = i_н = I(о) до напряжения Е. Лишь после этого отпирается диод VD1 и наступает завершающий этап процесса перезарядки (интервал t'₃- t₄). Сразу же по окончании процесса перезаряда следует разряд конденсатора по цепи VD1 - L_К - С_К – R_с - VD_С2 – Е до напряжения Е (отвод от конденсатора избыточной энергии). На этапе перезаряда конденсатора током i_н = I(о) (интервал t₃- t'₃) в кривых U_н(t) и U_VS2(t) появляются линейные участки, обусловленные линейным законом изменения напряжения на конденсаторе. Аналогично протекают процесс перезаряда конденсатора и в следующем такте, связанном с коммутацией VS1.

Таким образом, напряжение U_с = U_сm, достигаемое на конденсаторе к концу перезаряда, определяет максимальное значение напряжения на конденсаторе, а напряжение U_с = Е – его начальное значение U(о) перед коммутацией. По U_сm производят выбор коммутирующих тиристоров. Оно зависит от напряжения Е, тока I(о) и характеристического сопротивления Z_с.

U_сm (5.3)

Мощность, теряемая в R_с при отводе энергии от конденсатора:

P_R = (5.4)

где – частота следования коммутационных процессов.