Мостовой транзисторный инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/537 

1и

Изобретение относится к электреттехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

По основному авт.св. № 1064404 известен мостовой транзисторньй инвертор, диагональ постоянного тока которого соединена с входными выводами и концами конденсаторного делителя напряжения, средняя точка которого связана со средним выводом первичной обмотки выходного трансформатора, подключенной к диагонали переменного тока инвертора, причем средний вьшод первичной обмотки выходного трансформатора и средняя точка конденсаторного делителя напряжения соединены через ключ, обладающий двухсторонней проводимостью ij .

Недостаток известного устройства заключается в том, что при длительной работе не исключена возможность тепловой перегрузки отдельных ключевых транзисторов, что приводит к не обходимости искусственно занижать допустимую мощность инвертора. Имеется в ВИДУ тепловая перегрузка, обусловленная наличием динамических потерь в транзисторах, т.е. неравенством потерь включения и выключения, а также неравенством указанных составляющих потерь в транзисторах разных тактов,, что обусловлено разбросом параметров транзисторов. Тепловая перегрузка может быть вызвана так;же тем, что коммутация ключа, обладающего двусторонней проводимостью, происходит в произвольные моменты времени, причем время замкнутого и разомкнутого состояний этого ключа близки, но не равны.

Целью изобретения является повышение надежности инвертора путем ограничения максимальной температуры транзисторов.

Указанная цель достигается тем, что в мостовой транзисторный инвертор, диагональ постоянного тока которого соединена с входными выводами и концами конденсаторного делиг теля напряжения,средняя точка которого связана со средним выводом первичной обмотки выходного трансформатора, подключенной к диагонали переменного тока инвертора, причем средний вывод первичной обмотки выход23342

ного трансформатора и средняя точка конденсаторного делителя напряжения соединены через ключ, обладающий двухсторонней проводимостью, введены 5 датчики температуры ключевых транзисторов инвертора, пороговый зле- . мент и триггер выход которого подключен к управляющему входу ключа, обладающего двусторонней проводи10 мостью, а вход - выходу порогового элемента, вход которого подсоединен к выходу датчиков температуры ключевых транзисторов инвертора.

На фиг.1 изображена схема инвер15 тора; на фиг.2 - временные диаграммы изменения температуры Т транзисторов инвертора фиг. 2а) , напряжение V на выходе порогового элемента (фиг.2б) и напряжение V на вы20 ходе триггера фиг. 2в).

Устройство содержит транзисторные ключи 1-4, образукнцие мостову ю схему, к диагонали постоянного тока 5-6 которой подключен конденса25 торньш делитель напряжения 7-8. Первичные полуобмотки 9 трансформатора 10 подключены к диагонали переменного тока инвертора.

Средний вьшод 11 первичной обмотки трансформатора 10 соединен со средней точкой 12 емкостного делителя 7-8 через ключ 13, обладающий двусторонней проводимостью. Инвертор содержит датчики температуры 14-17 ключевых транзисторов 18-21,

5 например термопары, выходы термопар соединены со входом устройства 12, управляющего коммутацией клю-ча 13. Устройство 22 состоит из последовательно соединенных порогового

0 элемента 23 и триггера со счетным входом 24. Выходы датчиков темпратуры соединены со входом порогового элемента 23. Выход триггера 24 связан с управляющим входом ключа, об5 ладающего двусторонней проводимостью..

Периодическое замыкание и размыкание ключа 13 приводит к перераспределению потерь включения и выключения между ключами одного такта Гмегкду I

0 и 4, 2 и 3. Ввиду того, что транзисторы 18-21 имеюТдразброс параметров, величина потерь включения, как и потерь выключения, различна для разных тактов. Положим, что ключ 13

5 замкнут, а суммарные динамические потери в ключах таковы, что Р. PIJ Р, Р , а соотношение между потерями разных тактов всегда . щее Р +Р, Р. . При работе ин вертора температура ключевых транзисторов 18-21 изменяется так, как показано на фиг. 2а. На интервале времени О -1 температура всех тра зисторов не превьппает допустимой величины. В момент -1, температура транзистора 18 достигает значения, при котором напряжение термопары начинает превышать напряжение сраба тывания порогового элемента 23. В этот момент на выходе элемента 23 появляется сигнал, опрокидывающий триггер 24, что приводит к размыканию ключа 13. Продолжительность интервала i, - ig определяется тепл вой инерцией транзисторов. При разомкнутом ключе 13 соотношение потерь становится таким Р Р,5 при неизменном Чб PW PU .А Р,с Pie . Это приводит к тому, что наиболее Нагретым через некоторое время становится транзистор 21, температура .которого .в ,момент времени ij достигает допустимой зеличинь. Это приводит к появлению на выходе элемента 23 сигнала, опрокидывающего триггер 24, что приводит к замьпсанию ключа 13. Таким образом, при максимальной отдаваемой мощности происходит контроль допустимой температуры транзисторных ключей и при достижении максимально допустимой температуры любого ключа происходит перераспределение рассеиваемой мощности таким образом, что температура данного ключа снижается. Следовательно, устраняется возможность перегрева одного из транзисторов инвертора и вы- хода его нз строя и таким образом повышается надежность инвертора.

МОСТОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР по ав.св. 1064404, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения максимальной температуры транзисторов инвертора, введены датчики температуры ключевых транзисторов инвертора, пороговый элемент и триггер, выход которого подключен к управляющему входу ключа, обладаклцего двусторонней проводимостью, a выход ключа подключен к выходу порогового элемента, вход которого подсоединен к выходу датчиков температуры ключевых транзисторов инвертора. §