Транзисторный инвертор с широтно-импульсной модуляцией Советский патент 1986 года по МПК H02M7/5395 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниах питания.

Цель изобретения - упрощение схемы.

На фиг. 1 приведена схема электриче- екая принципиальная инвертора; на фиг. 2 - диаграммь напряжений и токов (а -- симметричный режим работы; б - несимметричный режим).

Транзисторный инвертор с широтно-им- пульсной модуляцией содержит транзисто- ры 1, выходной трансформатор 2, выходной выпрямитель 3, LC-фильтр 4. В разрыв цепи, соединяющей вторичную обмотку трансформатора 5 и выходной выпрямитель 3, включены параллельно резистор 6 и ключе- вой элемент 7, управляющий вход которого через блок управления 8 подключен к дополнительной обмотке 9 выходной трансформатора 2.

Работа устройства поясняется диаграммами напряжений в отдельных точках схемы (фиг. 2). Здесь приняты следующие обозначения: LJsr- сигнал внещнего возбуждения транзисторы 1; 1|1 - ток намагничивания трансформатора 2; UG - падение напряжения на резисторе 6; причем U6 1,1 R, где R - сопротивление резистора 6; UBUX. - напряжение на зажимах выходного выпрямителя 3, причем UBUX. IJ.; -|- Ue.

Устройство управления 8 ключевым элементом 7 работает таким образом, что ключ 7 замкнут во время прохождения тока на- грузки и разомкнут на время паузы в ШИМ- сигнале. При симметричном перемегничива- нии трансформатора 2 приведенный ток намагничивания lu, во время паузы протекающий через резистор 6, создает на нем падение напряжения одинаковой величины в оба полупериода и равное UB bi R- Это напряжение суммируется с выходным напряжением на обмотке 5 трансформатора 2 и вольт-секундные площади импульсов не изменяются.

При одностороннем насьпдении трансформатора 2 (фиг. 2) ток намагничивания создает различные падения напряжения на .сопротивлении резистора 6. Это напряжение суммируется с выходным напряжением на обмотке 5 трансформатора 2, компенсируя разбаланс вольт-секундных площадей импульсов. Вследствие этого трансформатор 2 выходит обратно на симметричный режим перемагничивания. Эмиттер транзистора 7 подключен к дополнительной обмотке 9 трансформатора 2. Ключевой элемент закрывается только во время паузы в ШИМ-сиг- нале.

Изобретение позволяет упростить схему построения транзисторов инвертора с щи- ротно-импульсной модуляцией и симметричным перемагничиванием трансформатора. Это удещевляет устройство, облегчает его постройку, улучшает массо-габаритные показатели и показатели надежности.

В данном устройстве отсутствуют датчики тока силовых ключей и отсутствует сложная схема предотвращения замагничивания.

Компенсация разбаланса вольт-секундных площадей напряжения трансформатора достигается введением сопротивления в разрыв вторичной цепи трансформатора на время.паузы выходного сигнала. Приведенный ток намагничивания, протекающий по вторичной обмотке трансформатора во время паузы создает на сопротивлении падение напряжения, пропорциональное току намагничивания. Причем величина и знак этого напряжения таковы, что устраняется несимметрия выходного напряжения. На время протекания тока нагрузки сопротивление шунтируется ключем. Сигналы управления ключем вырабатывают устройство управления.

Формула изобретения

Транзисторный инвертор с щиротно-им- пульсной модуляцией, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к силовой цепи транзисторов, вторичная обмотка соединена с выходным выпрямителем и LC-фильтром, и узел симметрирования, отличающийся тем, что, с целью упрощения, узел симметрирования включен последовательно вторичной обмотке и выполнен в виде параллельно соединенных резистора и ключевого элемента, управляющий вход которого через блок управления подключен к введенной дополнительной обмотке выходного трансформатора.

Фиг.2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - упрощение схемы. Устройство управления 8 ключевым элементом (КЭ) 7 работает таким образом, что КЭ 7 замкнут во время прохождения тока нагрузки и разомкнут на время паузы в сигнале широт- но-импульсного модулятора. При одностороннем насыщении трансформатора (Тр) 2 ток намагничивания создает различные падения напряжения на сопротивлении резистора 6. Это напряжение суммируется с выходным напряжением на обмотке 5 Тр 2, компенсируя разбаланс вольт-секундных площадей импульсов. Вследствие этого Тр2 выходит на симметричный режим перемагни- чивания. Это достигается введением резистора 6 в разрыв вторичной цепи Тр 2 на время паузы выходного сигнала. На время протекания тока нагрузки резистор 6 шунтируется КЭ 7. 2 ил. (Л . to сд ;о со п ..J и.г.1