Преобразователь для кондиционирования SM 39.1 обеспечивает гальваническую развязку между напряжением контактного провода и своим трехфазным выходным напряжением 3 AC (переменного тока) 400 В, 50 Гц, которое предназначается для питания двигателя компрессора устройства кондиционирования автотранспортного средства. Для ограничения тока разгона каждый пуск компрессора осуществляется посредством плавного увеличения напряжения и частоты. Управление кондиционированием осуществляется с вышестоящей системы управления транспортным средством.
    Преобразователь для кондиционирования установлен в контейнере, который предназначается для монтажа на крыше транспортного средства. Контейнер имеет откидную крышку, а для механического крепления к раме троллейбуса служат четыре опоры.

    Преобразователь для кондиционирования SM 39.1 получает питание от напряжения контактного провода 600В (750В) DC (постоянного тока) из накрышного блока SJ 3.1. Электрическая защита напряжения питания осуществлена в накрышном контейнере SJ 3.1. Преобразователь состоит из следующих главных частей: входного преобразователя 5 (-A113), изолирующего трансформатора (-T101), выходного инвертора 8 (-A115), выходного дросселя (-L102), вентиляторов (-E1, -E2), устройства управления (-A115- A111) и реле изоляции (-A117; -L117).
    С учетом колебаний напряжения питаний контактного провода во входном преобразователе вставлен стабилизатор, который состоит из снижающего импульсного преобразователя. Из стабилизированного напряжения в однофазном инверторе в мостиковом подсоединении создается прямоугольная характеристика с частотой 50 кГц дл специального изолирующего трансформатора с двойной изоляцией. С учетом рабочей частоты данный трансформатор имеет малые размеры и низкий вес.
    В блоке выходной инвертор 8 прямоугольное напряжение из трансформатора выпрямляется однофазным мостиковым диодным выпрямителем и подается на конденсаторную батарею. Напряжение постоянного тока из этой конденсаторной батареи в силовой интеллектуальном модуле IGBT преобразуется в выходное трехфазное напряжение переменного тока 3 AC 400 В. Выходной трехфазный дроссель распрямляет выходной ток и ограничивает, таким образом, высшие гармонические в его протекании.
    Устройство управления, которое является составной частью выходного инвертора 8, управляет всем функциональным целым преобразователя для кондиционирования SM 39.1 и одновременно сохраняет в своей памяти диагностическую информацию о преобразователе. Устройство управления осуществляет коммуникацию с бортовым компьютером транспортного средства посредством линии CAN. Для прямого контроля преобразователя и доступа к диагностическим данным преобразователя (как в реальном времени, так и к сохраненным данным) устройство управления преобразователя можно присоединить при помощи линии RS232 к персональному компьютеру.
    Охлаждение преобразователя обеспечивается центробежным вентилятором, который направляет воздух в канал преобразователя, в котором расположены охладители силовых элементов. Для того, что сократить до минимума шум, обороты вентилятора регулируются в соответствии с актуальной температурой преобразователя. Для обеспечения циркуляции воздуха внутри контейнера SM 39.1 служит малый осевой вентилятор. Устройство управления, центробежный вентилятор и осевой вентиляторы для обмена воздухом внутри контейнера питаются от бортовой сети автотранспортного средства 24 В DC.
    Для упрощения технического обслуживания и ремонта функциональные элементы преобразователя для кондиционирования были спроектированы в качестве съемных блоков. Отдельные блоки размещаются в алюминиевом контейнере с откидной верхней крышкой, который устанавливается на крышу транспортного средства. После открытия крышка фиксируется при помощи газовых пружин. Присоединение напряжения питания контактного провода и все остальное присоединение (сеть малого напряжения, коммуникация CAN, выход преобразователя 3 x 400 В AC, 50 Гц) осуществлено при помощи разъемов. В контейнере установлен концевой выключатель, который является составной частью электронного замка, предотвращающего самовольное открытие крышки.
    Защитные функции преобразователя предотвращают его повреждение. Эти функции включают в себя защиту от короткого замыкания (на входе и в контейнере), защиту от тепловой перегрузки, ограничение минимального тока, блокировку при мин./макс. допустимом входном напряжении.

    Входной преобразователь 5 – это универсальный блок, который используется во вспомогательном приводе преобразователя для кондиционирования SM 39.1. Конструкция входного преобразователя 5 скомпонована в качестве сменного функционального блока для облегчения технического обслуживания и сервиса. Он предназначается для номинального напряжения контактного провода 600В (750В) DC. Данный модуль имеет следующие главные функции:
    - При падении напряжения контактного провода стабилизация входного напряжения при помощи снижающего модулятора (step down chopper), которое служит в качестве источника для однофазного инвертора.
    - Однофазный инвертор посредством своего функционирования создает прямоугольное напряжение с частотой примерно 50 кГц, которое предназначается для специального изолирующего трансформатора.

    На входе блока располагается диод V104, отделяющий цепи контактного провода от цепей преобразователя для вспомогательного привода кондиционирования троллейбуса. Источником для «step down chopper» по существу является конденсаторная группа (-C101) с разрядным резистором (-R101). Конденсаторная группа является составной часть входного фильтра блока выходного преобразователя 5. Этот фильтр содержит еще входной воздушный дроссель, который не входит в SM 39.1. «Step down chopper» состоит из модуля IGBT (-V101), содержащего транзистор и диоды. Транзистор смыкается и размыкается при помощи интеллигентного драйвера (-A101), обеспечивающего следующие защитные функции:
    - защиту от короткого замыкания;
    - конвертор DC/DC с гальванической развязкой;
    - отслеживание собственного напряжения питания;
    - сообщения о неисправностях и т.п.

    Непосредственно к входному зажиму модулятора «step down chopper» присоединен защитный конденсатор (-C105), так называемый «snubber», который служит для ограничения перенапряжения при выключении транзистора. Такое перенапряжение может образоваться под воздействием собственной индуктивности1) модуля IGBT, собственной индуктивности присоединенного входного конденсатора, собственной индуктивности присоединения между конденсатором и силовым модулем (компоновка конструкции типа «сэндвич» сокращает индуктивность соединения до минимума). Далее идет 1-й промежуточный контур DC, состоящий из LC фильтра. Индуктивность (-L101) подключена вне модуля к зажимам (-X101:3,4). Ее главная функция заключается в том, чтобы снижать пульсации тока в 1м промежуточном контуре. Ток промежуточного контура измеряется при помощи датчика (-A108). Второй частью фильтра LC является конденсаторная группа (-C102) с разрядным резистором (-R102), которая составляет промежуточный контур напряжения. Напряжение этого промежуточного контура создано посредством снижения входного напряжения «контактного провода» при помощи модулятора «step down chopper». Значение напряжения зависит от размера нагрузки на выходе преобразователя вспомогательных приводов кондиционирования и находится в диапазоне 300 – 400 В DC. К данному источнику напряжения присоединен однофазный инвертор в мостиковом присоединении, на котором установлены 2 силовых модуля (-V102) и (-V103), содержащие высокочастотные транзисторы IGBT. К обоим этим модулям на входных зажимах также присоединены разгрузочные конденсаторы (-C106.1) и (-C106.2). Транзисторы в однофазном мостике смыкаются при помощи интеллектуальных драйверов, расположенных в контуре возбуждения (-A101). Смыкание производится у соответствующих транзисторов и определенной задержкой, так называемым «мертвым часом», чтобы не могло произойти короткое замыкание одной линии моста. Выходное напряжение однофазного инвертора имеет прямоугольную форму с частотой 50 кГц. Прямоугольное напряжение является входом в специальный однофазный трансформатор, который спроектирован для частоты 50 кГц и благодаря этому достигает малых размеров и массы.

    Он имеет две главные функции:
    - отделение цепей напряжения контактного провода от цепей выходного напряжения 3-фазного напряжения, включая двойную изоляцию;     - увеличение прямоугольного напряжения для входного диодного мостика блока выходного инвертора 8.

    Трансформатор не является составной часть блока входного преобразователя 5, он присоединен при помощи зажимов (X101:5,6).
    Цепь возбуждения (-A101) управляется при помощи устройства управления, которая не является составной частью блока входной преобразователь 5.

    Информация, получаемая устройством управления для оценки:
    - напряжение входное «контактного провода»;
    - напряжение 1-го промежуточного контура DC;
    - ток 1-го промежуточного контура DC;
    - информация о возбудителях, то есть сообщения о неисправностях и т.п.;
    - информация о температуре (входной преобразователь 5 защищается от температурной перегрузки при помощи датчика температуры (-A109), который расположен на общем охладителе силовых модулей, разрядном резисторе и т.д.).

    Входной преобразователь имеет двойную изоляцию между цепями, связанными с напряжением контактного провода и между корпусом транспортного средства и цепями, связанными с батареей 24В. По сравнению с простой изоляцией двойная изоляция имеет в дополнение к этому «электропроводную поверхность», которая изолирована от контактного провода и от корпуса транспортного средства. Потенциал данной электропроводной поверхности выведен на клеммы F1 и F2 для мониторинга состояния изоляции.

    Выходной инвертор 8 – это блок, который является составной частью вспомогательного привода Преобразователь для кондиционирования SM 39.1. Его концепция представляет собой сменный функциональный блок, предназначенный для технического обслуживания и сервиса.
    Источником напряжения для блока входного инвертора 8 является однофазная прямоугольная кривая с частотой 50 КГц. Прямоугольное напряжение создано блоком входного преобразователя 5 и специальным повышающим трансформатором. На входе в блок выходного инвертора 8 помещен однофазный диодный мост, состоящий из диодных модулей (-121), (-V122), (-V123), (-V124). К мосту присоединен защитный конденсатор (-C122). Диодный мост по своему принципу выпрямляет переменное прямоугольное напряжение. Напряжение постоянного тока на выходе мостика подается к конденсаторной группе (-C121) с соответствующим разрядным резистором (-R121), посредством чего образуется 2-й промежуточный контур DC2. Напряжение постоянного тока данного промежуточного контура является источником для 3-фазного инвертора (-V125), который выполнен в качестве силового блока IPM3 производства фирмы «Mitsubishi». На этом силовом блоке установлено 6 силовых транзисторов IGBT, кроме того, он содержит интегрированный драйвер. Драйвер совместно с интерфейсом (-A121) обеспечивает соответствующие функции управления, обратной связи и защиты. Импульсы управления транзисторов взаимно блокируются. Вместе с другими защитными и отслеживающими функциями драйвера обеспечивается предотвращение эксплуатации при нежелательных условиях, которые бы вели к порче силового блока. Это следующие защитные функции:
    - Защита от сверхтоков;
    - Защита от короткого замыкания;
    - Защита от перенапряжения;
    - Тепловая защита.

    Блок выходного инвертора защищен от тепловой перегрузки при помощи датчика теплоты (-A110), который расположен на охладителе. Информацию из температурного датчика оценивает устройство управления.
    Весь вспомогательный привод преобразователя для кондиционирования SM 39.1, то есть также и блок выходного инвертора 8 управляется и отслеживается при помощи устройства управления HC2126C1. Это процессорное устройство управления с диагностической памятью, емкостью 4МБ и часами реального времени. Диагностическая память типа «Flash», то есть при перебоях питания не произойдет потери сохраненных данных. Устройство присоединено к сети CAN транспортного устройства и обеспечивает также прямое присоединение к ПК при помощи линии RS232. Для активизации линии RS232 конфигурационные соединители J4 и J5 должны быть в положении «RS232».
    Процессорное устройство управления HC2126C1 универсально, так как его можно использовать не только для преобразователя вспомогательных двигателей, но и для зарядного устройства. Для выбора (конфигурации) отдельных режимов служит переключатель S2.

    Устройство H2126C1 – Управление преобразователя вспомогательных приводов – это микропроцессорное устройство, предназначенное для управления инвертором напряжения кондиционера воздуха. Механическими средствами устройство приспособлено для крепления непосредственно на блок преобразователя.

    Реле изоляционного состояния представляет собой систему мониторинга, которая предназначена для мониторинга изоляционного состояния изолированных систем IT. Прибор постоянно измеряет сопротивление системы IT по отношению к корпусу транспортного средства. При сокращении изоляционного напряжения ниже заданного значения R_KRIT переключится реле на выходе устройства HIS 77 (A77) и сигнализируется опасное состояние. Дроссель TL 500 (L77) служит для создания искусственного центра изолированной трехфазной системы.