Устройство для формирования импульсов управления плечом транзисторного @ -фазного инвертора Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 

ее

со

00

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении выходных каскадов устройств для. управления силовыми полупроводниковыми ключами (транзисторами тиристорами) статичес- ; ких преобразователей.

Цель изобретения - повышение надеж ности и снижение установленной мощности элементов устройства.

На фиг,1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг,2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит высокочастот- нь1й генератор 1, элементы И 2-5, первые входы элементов 2 и 3 объединены и подключены ко входу 6 устройства, первые входы элементов 3 и 4 подключены ко входу 6 через элемент НЕ 7, Т-триггер 8, вход которого подключен к генератора 1, а прямой и инверсный выходы соединены со входами элементов И 2-5, Входы RS-триггера 9 подключены к тумблеру 10 управления. Прямой выход триггера 9 подключен ко входам элементов И 2-5, Первый и второй предварительные усилители, собраны соответственно на транзисторах 11-14, входы которых через ограничительные резисторы 15-18 подключены к выходам элементов И 2-5, Выходами , предварительных усилителей являются трансформаторы 19 и 20, Первый и второй выходные усилители собраны соответственно на транзисторах 21-24, входы которых через резисторы 25-28 подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов 19 и 20, Выходами выходных усилителей являются трансформаторы 29 и 30,Первые выпрямители с нулевой точкой и мостовой собраны на диодах 31-36, Выходы этих вьтрямите- Лей подключены. ко входу транзистора 37 плеча инвертора через первый и второй резисторы 38 и 39, Вторые вьтрямители собраны на диодах 40-45, их выходы подключены ко входу второго транзистора 46 плеча инвертора через третий и четвертый резисторы 47 и 48, Диоды 49 и 50 шунтируют в обратном направлении входы транзисторов 37 и 46,

Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход 6 и на вход элемента НЕ 7 поступает сигнал, показанный на фиг,2а. На фиг,2б приведена

последовательность импульсов, формируемая на прямом выходе триггера 8, который делит частоту генератора 1, - Частота следования этих импульсов на практике обычно равна 24 кГц.

Так как входы элементов 2-5 подключены к прямому выходу триггера 9, то в зависимости от положения тумблеQ pa 10 триггер 9 разрешает или запрещает прохождение высокочастотных импульсов через элементы И 2-5, Кроме того, триггер 9 может мгновенно запретить прохождение высокочастотных им5 пульсов при поступлении на его R-вход сигнала авария и тем самым снять импульсы управления с силовых транзисторов инвертора, реализуя сетевую защиту ключей инвертора и нагрузки

0 от развития аварийных токов и напряжений,

В зависимости от уровня входного сигнала (фиг.26) высокочастотные последовательности импульсов наполнения

5 с прямого и инверсного выходов триг-. гера 8 поступают либо через элементы И 2 и 3 и через резисторы 15 и 16 на входы транзисторов 11 и 12 первого предварительного усилителя, либо че0 Рбз элементы И 4 и 5 и через резисторы 17 и 18 на входы транзисторов 13 и 14 второго предварительного усилителя, В результате чего на обмотках трансформаторов 19 или 20 формируются прямоугольные периодические , импульсы (фиг,2в). Эти импульсы поступают поочередно либо через резисторы 25 и 26 на входы транзисторов 21 и 22 п ервого выходного усилителя, либо через резисторы 27 и 28 на входы транзисторов 23 и 24 второго вьшодно- го усилителя, Выходное напряжение модулированное входным сигналом (фиг,26) формируется ча вторичных обмотках трансформаторов 29 и 30, Форма сигналов на выходе трансформатора 29 такая же, как показано на фиг,2в. На выходных обмотках трансформатора 30 высокочастотные импульсы формируются при нулевых значениях входного

сигнала,

I

Напряжение с трансформатора 29 с помощью вьшрямителя, собранного на диодах 31 и 32, и выпрямителя, соб- 5 ранного на диодах 40-43, выпрямляет-т ся и поступает как отпирающий сигнал через резистор 38 на вход анодного транзистора 37 и как запирающий сигнал через резистор 47 на вход катод5

0

5

0

ного транзистора 46 инверторного плеча, В моменты нулевого значения входного сигнала прямоугольное высоко- частотное напряжение поступает с .. трансформатора 30, выпрямляется с по- мощью выпрямителя, собранного на диодах 33-36, и выпрямителя, собранного на диодах 44 и А5, и поступает соответственно в виде запирающего сигна- ла через резистор 39 на вход анодного транзистора 37 и в виде отпирающего сигнала через резистор 48 на вход катодного транзистора 46 инверторного плеча. Результирующее напря- жение на входе транзистора 37 приведено на фиг.2г. Напряжение на входе катодного транзистора 46 является инверсным по отношению к приведенному на фиг.2г.

В предлагаемом устройстве исключена возможность появления отпирающих сигналов одновременно на обоих транзисторах 37 и 46 инверторного плеча.

первый выпрямитель с нулевой точкой н перйый мостовой выпрямитель, выходы которых соединены через первый и второй резисторы и являются первым выходом устройства, который шунтирован первым диодом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения установленной мощности элементов устройства, оно снабжено Т-триггером, RS-триг- гером, элементом НЕ, третьим и четвертым элементами И, тумблером управления, двумя двухтактными предварительными усилителями с двумя трансформаторными выходами, двумя выходными усилителями с двумя трансформаторными выходами, вторым выпрямителем с нулевой точкой, вторым мостовым выпрямителем, третьим и четвертым тиристорами и вторым диодом, причем выход высокочастотного генератора соединен с входом Т-триггера, тумблер управления подключен к R- и S-входам

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении выходных каскадов систем управления в мостовых т-фазных автономных инверторах.Цель изобретения - повышение надежности, снижение его установленной мощности. За счет управления транзисторным плечом инвертора, исключающим формирование отпирающих импульсов одновременно для обоих транзисторов, обеспечивается работа преобразователя. 2 ил .

30

35

Более того, в случае сбоев в логичес-25 R-S-триггера, вход устройства через кой части устройства для управления входной сигнал поступает на элементы И 2-5 таким образом, что могут быть открыты либо элементы 2 и 3, либо элементы 4 и 5. Тем самым прямоугольное высокочастотное напряжение формируется только на трансформаторе 29 или только на трансформаторе 30, Это условие предопределяет появление на одном из силовых транзисторов инверторного плеча открывающего сигнала а на втором - запирающего сигнала.

Коммутация импульсов управления с одного силового транзистора на другой осуществляется в устройстве на уровне логических сигналов управления, а не на уровне мощных выходных, что позволяет снизить потери на переключение оконечных каскадов из закон ченого времени восстановления запирающих свойств ключевых элементов и тем самым снизить установленную мощность элементов устройства.

40

45

элемент НЕ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, прямой выход Т-триггера соединен с вторь 1И входами первого и третьего элементов И, вторые входы второго и четвертогого элементов И подключены к инверсному выходу Т-триггера, прямой выход R-S-триггера подключен к третьим входам всех четырех элементов И, выходы первого, второго и третьего, четвертого элементов И соответственно через первый и второй предварительный усилитель с трансформаторным выходом соединены со входами первого и второго выходного Усилителя, первый и второй трансформаторные выходы первого выходного усилителя соединены соответственно с входами первого выпрямителя с нулевой точкой и второго мостового выпрямителя, первый и второй трансформаторные выходы второго выходного усилителя соединены соответственно с входами второго выпрямителя с нулевой точкой и первого мостового выпрямителя, выходы второго выпрямителя с нулевой точкой и второго мостового выпрямителя соединены соответственно через трет«й и четвертый резисторы и образуют второй выход устройства, который шунтирован вторы диодом.

Формула из обре.тения 50

Устройство для формирования импульсов управления плечом транзисторного га-фазного инвертора, содержащее высокочастотный генератор, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с входом устройства,

55

0

5

5 R-S-триггера, вход устройства через

0

5

0

5

элемент НЕ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, прямой выход Т-триггера соединен с вторь 1И входами первого и третьего элементов И, вторые входы второго и четвертогого элементов И подключены к инверсному выходу Т-триггера, прямой выход R-S-триггера подключен к третьим входам всех четырех элементов И, выходы первого, второго и третьего, четвертого элементов И соответственно через первый и второй предварительный усилитель с трансформаторным выходом соединены со входами первого и второго выходного Усилителя, первый и второй трансформаторные выходы первого выходного усилителя соединены соответственно с входами первого выпрямителя с нулевой точкой и второго мостового выпрямителя, первый и второй трансформаторные выходы второго выходного усилителя соединены соответственно с входами второго выпрямителя с нулевой точкой и первого мостового выпрямителя, выходы второго выпрямителя с нулевой точкой и второго мостового выпрямителя соединены соответственно через трет«й и четвертый резисторы и образуют второй выход устройства, который шунтирован вторым диодом.

im г

ппппппппппппппппппппппппппппппппп

гштпттттт

iifmnm

1

п п

РЫ

nininiiiiTii

Фи.г