Устройство для управления стойкой инвертора Советский патент 1987 года по МПК H02M7/10 

112

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке преобразователей постоянного напряжения в низкочастотное переменное для систем вторичного электропитания и электропривода.

Целью изобретения является повышение КПД путем снижения потерь в цепях управления и улучшение массо- габаритных показателей.

Ffa фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений.

Устройство содержит задающий генератор 1, делитель 2 частоты, эле- ченты 2И-НЕ 3-6, усилители 7 и 8 мощности с инвертирующими входами и выходными трансформаторами 9 и 10. Трансформатор 9 первого усилителя 7 выполнен с основной 11, вспомогательной 12 и дополнительной 13 выходными обмотками. Аналогичные обмотки 14-16 имеют трансформатор 10 второго уси- лителя 8 и подключены к основным 17 и 18. вспомогательным 19 и 20 и дополнительным 21 и 22 выпрямителям. Основные выпрямители 17 и 18 подключены через транзисторные ключи 3 и 24 и базовые резисторы 25 и 26 к силовым транзисторам 27 и 28.

На фиг.2 приведены временные диаграммы напряжения 29 и 30 на прямом и инверсном выходах задающего генератора 1, выходного напряжения 31 на прямом выходе делителя 2, сигналов 32, 33 управления усилителем 7, напряжения 34 на выходных обмотках трансформатора 9, напряжения 35 на выходнь Х обмотках трансформатора 10, напряжения 36 на переходе база - эмиттер силового транзистора 27.

Устройство управления работает следующим образом.

Задающий генератор 1 формирует на выходе прямоугольные импульсы 29 и 30 заданной частоты. Эти импульсы с прямого выхода поступают на вход делителя 2 и на первые входы элемен

тон 3 и 5. Сигналы 30 с инверсного выхода задающего генератора 1 поступают на первые входы элементов 4 и 6. Выходные импульсы 31 делителя 2 приходят на вторые входы элементов 3 и 4 их частота определяет длительность пачки импульсов 32 и 33 на выходе элементов 3 и 4, которые посту15

20

9214

5

О

,

-

30

40

45

50

12

пают на инвертирующие nxojw усилителя 7 мощности.

Выходные двухполярные напряжения 34 и 35 усилителей 7 и В мощности показаны на фиг.2. Напряжение 34 в момент времени с, - Cg подается с обмоток 11-13 на выпрямители 17, 20 и 22. Напряжение с выхода основного выпрямителя 17 открывает в момент времени с, ключ 23 и прикладывается в отпирающей полярности к переходу база - эмиттер силового транзистора 27. В этот промежуток времени транзистор 28 остается закрытым под действием выходного напряжения обмоткк 12, прикладываемого к нему в запирающей полярности.

В момент времени t происходит переключение делителя 2. Усилитель 7 мощности выключается и на выходе выпрямителей 17, 20 и 22 сигнал отсутствует. Ключ 23 закрывается, транзистор 27 начинает также закрываться. Одновременно сигналы с выхода элементов 5 и 6 включают усилитель 8 мощности, и на выходных обмотках 14-16 формируется напряжение 35. С (Выхода дополнительного и вспомогательного выпрямителей 19 и 21 напряжение 36 в запирающей полярности прикладывается к переходам база - эмиттер и база - коллектор транзистора 27, что обеспечивает форсированное запирание его. С основной выходной обмотки 14 усилителя 8 напряжение 35 через выпрямитель 18 ключ 24 прикладывается к переходу база - эмиттер транзистора 28 и открывает его. Далее процесс работы схемы управления повторяется.

В предлагаемом устройстве осуществляется преобразование сигналов управления по частоте до 50-100 кГц, в то время как выходная частота может дискретно меняться делителем частоты в большом диапазоне, не изменяя массогабаритные показатели инвертора. В общем случае частота работы инверторной стойки может изменяться за счет использования управляемого делителя частоты. При этом массогабаритные показатели инвертора остаются неизменными.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить КПД за счет снижения потерь в цепях управления.

312921

Формула изобретения

Устройство для управления стойкой инвертора, содержащее задающий генератор с прямым и инверсным выходами, первый и второй усилители мощности и выходные трансформаторы, которые содержат основную, дополнительную и вспомогательную обмотки, причем дополнительная и вспомогательная обмотки первого выходного трансформатора подключены к входам дополнительного и вспомогательного выпрямителей, выводы отрицательной полярности которых предназначены для подключения к базе, а выводы положительной полярности - соответственно к коллектору и эмиттеру нижнего силового транзистора, дополнительные и вспо- . могательные обмотки второго выходного трансформатора предназначены для подключения аналогичным образом к вьгоодам верхнего силового транзистора стойки инвертора, отлич аю- щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД путем снижения потерь в цепях управления и улучшения массогабаритных показателей устройства, оно снаба

X

ппппппппппппппп

я

зг

он поп

а

ппппп

0

1

5

0

5

А14

жено делителем частоты с противофазными выходами, четырьмя элементами 2И-НК, двумя транзисторньми ключами и двумя основными выпрямителями, причем задающий генератор прямым выходом подключен к входу делителя частоты и к первым входам первого и третьего элементов 2И-НЕ, а инверсным - к первым входам второго и четвертого элементов 2И-НЕ, прямой выход делителя частоты соединен с вторыми входами первого и второго элементов 2И-НЕ, а инверсный выход делите дя соединен вторыми входами третьего и четвертого элементов 2И-НЕ, выходы первого и второго элементов 2И-НЕ соединены с входами первого усилителя мощности, а выходы третьего и четвертого элементов 2И-НЕ - с входами второго усилителя мощности, основные обмотки выходных трансформаторов подключены к основным выпрямителям, выходы положительной полярности которых предназначены для соединения с базами, а отрицательной, через дополнительные транзисторные ключи - с эмиттерами соответствующих силовых транзисторов.

пппппппппппп

1ППГ

1ПЛ

3

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления инвертором. Целью изобретения является повышение КПД. Сигналы с инверсного выхода задающего генератора 1 поступают на первые входы элементов 2И-НЕ 4, 6, ас прямого выхода. - на первые входы элементов 2И-НЕ 4, 6. Выходные импульсы делителя 2 приходят на вторые входы элементов 2И-НЕ 3, 4, их частота определяет длительность пачки импульсов на выходе этих элементов, которые поступают на усилитель мощности 7. При переключении делителя 2 усилитель 7 мощности выключается и на выходе выпрямителей 17, 20, 22 сигнал отсутствует. Ключ 23 закрывается, транзистор 27 закрывается. Одновременно сигналы с выходов элементов 2И-НЕ 5 и 6 вклю- усилитель 8 мощности. 2 ил. J W ю со ю UA.S«