Двухтактный инвертор Советский патент 1987 года по МПК H02M7/538 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в с истемах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное

Цель изобретения -- повышение надежности путем упрощения блока упраления.

На фиг„1 показана принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг,2 и 3 - возможные варианты выполнения реверсивного ключа из двух однонаправленных ключей на транзис

торах с управлением от трансформатора 15 14 и 11 трансформаторов 12 и 9 тока.

тока.

Инвертор (фиг,1) содержит блок 1 управления, усилитель мощности на силовых транзисторах 2 PJ 3, входы управления которых соединены с выходами блока 1 управления. Нагрузка 4 и демпфирующий конденсатор 5 подключены к выходу усилителя мощности, конденсатор подключен через реверсивный

ключ 65 состоящий из первого Т и вто- 25 ЭДС самоиндукции нагрузки 4, и ток рого 8 однонаправленных транзисторных нагрузки протекает в том же направ- ключей-о

В устройство введены первый трансформатор 9 тока с двумя вторичными обмотками 10 и 11 и второй трансформатор 12 тока с вторичными обмотками

кладке, соединенной с однонаправленным ключом 7, По мере заряда демпфирующего конденсатора 5 ток в цепи на30

лении через первичные обмотки трансформаторов 9 и 12 тока, открытый од- нонапрарленный ключ 7 и демпфирующий конденсатор 5 Конденсатор 5 разряжается с полярностью плюс на об13 и lAj причем первичные обмотки

трансформаторов тока 9 и 12 соединены с нагрузкой 4 в последовательную цепь, которая подключена к выходу усилителя мощности. Вторичные обмотки 13 и 14 второго трансформатора 12 т.ока соединены с входами силовых транзисторов 2 и 3 так, что образз т положительную обратную связь по току нагрузки Первая 10 и вторая 11 обмотки первого трансформатора 9 тока соединены соответственно с входами управления первого 7 и второго 8 однонаправленных транзисторных ключей.

Устройство работает следующим образом

На входы управления силовых ключей 2 и 3 от блока 1 управления подаются двуполярные импульсы с ф1азовым сдвигом так, чтобы силовые ключи 2 и 3 открывались противофазно, -Предположим, что отпирающий импульс управления поступает на вход транзистора 2,Транзистор 2 открывается и через нагрузку 4, ,и включенные с ней последовательно первичные обмотки трансформаторов 9 и 12 тока протекает ток,. При этом, с вторичных обмоток 10 и 13 трансформа35

40

45

50

55

грузки и первичньк обмоток трансформаторов 9 и 12 тока уменьшается, соответственно, снижается уровень запирающего сигнала с вторичной обмотки 14, и силовой транзистор ключа 3 открывается под действием напряжения, поступающего с блока 1 управления. К этому моменту силовой ключ 2 закрылся, а демпфирующий конденсатор 5,

полностью зарядился. I

Далее, через открьгоающий силовой

ключ 3 и цепь нагрузки начинает про- текать ток направление которого противоположно первоначальному. Это приводит к тому, что с вторичных обмоток 13 и 14 на входы управления силовых транзисторов 2 и 3 подаются сигналы, соответственно, запирающей к отпираюш;ей поля:рности, а однонаправленный ключ 8 открьгоается сигналом с вторичной обмотки 11 трансформатора тока 9. Устройство готово к следующему переключению силовых тран- ;3исторов. Электромагнитные процессы последующих переключений аналогичны

торов тока на входы управления, соответственно, однонаправленного ключа 7 и силового транзистора 2 подаются импульсы отпирающей полярности. Силовой транзистор 2 поддерживается в открытом состоянии, а однонаправленный ключ 7 открывается и подготавливает цепь демпфирующего конденсатора 5 в направлении проводимости ключа 7, Вместе с тем, силовой транзистор 3 и однонаправленный ключ 8 удерживаются в закрытом состоянии импульсами запирающей полярности с обмоток

Смена полярности импульсов управ- ления, поступающих от блока 1 управления на входы силовых ключей 2 и 3, приводит к запиранию транзистора 2 и последующему отг иранию транзистора -3, В момент выхода из насьщения силового транзистора 2 полярность напряжения на выходе инвертора изменяется на противоположную за счет

25 ЭДС самоиндукции нагрузки 4, и ток нагрузки протекает в том же направ-

30

лении через первичные обмотки трансформаторов 9 и 12 тока, открытый од- нонапрарленный ключ 7 и демпфирующий конденсатор 5 Конденсатор 5 разряжается с полярностью плюс на об5

0

5

0

5

грузки и первичньк обмоток трансформаторов 9 и 12 тока уменьшается, соответственно, снижается уровень запирающего сигнала с вторичной обмотки 14, и силовой транзистор ключа 3 открывается под действием напряжения, поступающего с блока 1 управления. К этому моменту силовой ключ 2 закрылся, а демпфирующий конденсатор 5,

полностью зарядился. I

Далее, через открьгоающий силовой

ключ 3 и цепь нагрузки начинает про- текать ток направление которого противоположно первоначальному. Это приводит к тому, что с вторичных обмоток 13 и 14 на входы управления силовых транзисторов 2 и 3 подаются сигналы, соответственно, запирающей к отпираюш;ей поля:рности, а однонаправленный ключ 8 открьгоается сигналом с вторичной обмотки 11 трансформатора тока 9. Устройство готово к следующему переключению силовых тран- ;3исторов. Электромагнитные процессы последующих переключений аналогичны

первому с той лишь разницей, что в момент выхода из насыщения запираемого силового транзистора демпфирующий конденсатор перезаряжается, возвращая в нагрузку накопленную ранее энергию.

Таким образом, обеспечивается благоприятная траектория переключения силовых транзисторов в широком диапазоне изменения токов нагрузки, а по отношен по к известному повьша- ется надежность за счет упрощения блока управления.

Формула изобретения

Двухтактный инвертор, содержащий блок управления, усилитель мощности на силовых транзисторах, входы управления которых соединены с выходами блока управления, и демпфирующий конденсатор, подключенный к выходу усилителя мощности через реверсивный

ключ, состоящий из первого и второго однонаправленных ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения блока управления, в инвертор введены первый трансформатор тока с двумя вторичными обмотками и второй трансформатор тока с вторичными обмотками 0 по числу силовых транзисторов, причем первичные обмотки трансформаторов тока включены последовательно в выходную цепь усилителя мощности, вторичные обмотки второго трансфор- 5 матор а тока соединены с входами управления силовых транзисторов и образуют положительную обратную связь по току нагрузки, а первая и вторая вторичные обмотки первого трансформа- 0 тора тока соединены соответственно с входами управления первого и второго однонаправленных ключей, выполненных на транзисторах.

Изобретение относится к электротехнике. Цель - повьшение надеж ности путем упрощения блока управления. Устр-во содержит усилитель мощности, к выходу которого через реверсивный ключ подключен конденсатор. Последовательно с нагрузкой включены первичные обмотки трансформаторов тока, вторичные обмотки которых подсоединены к входам транзисторов усилителя мощности. В момент выхода из насыщения запираемого транзистора конденсатор перезаряжается, возвращая в нагрузку накопленную ранее энергию. Этим обеспечивается благоприятная траектория переклю чения силовых транзисторов. 3 ил. сл N со

Фиг.1

12

.Составитель В.Моин Редактор Л.Зайцева Техред И..Верес Корректор С.Шекмар

Заказ 5711/53 Тираж 659.Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

fe.J