Двухтактный транзисторный инвертор Советский патент 1989 года по МПК H02M7/538 

Й/г./

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

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования выходного напряжения.

На фиг. 1 и 2 представлены схема нулевого инвертора и диаграммы напряжений на элементах схемы; на фиг. 3 - схема полумостового инвертора.

Двухтактный транзисторный инвер-

тор содержит выходной трансформатор 1, вторичная обмотка 2 которого динена с выходными вьшодами инвертора, силовые транзисторы 3 и 4 под- ключены соответствующими силовыми эле электродами к входным выводам и выводам первичной обмотки 5.1, 5.2 ходного трансформатора 1, а управляющими электродами - через базовые резисторы 6 и 7 к обмоткам 8 и 9 по- ложит;ельной связи выходного трансг форматора 1, соединенными по,следова- тельно с синхронизирующими обмотками 10 и 11 трансформатора 12 задающего генератора 13. С базами силовых транзисторов 3 и 4 соединены диоды 14-17 Широтно-импульсный модулятор 18 с выходным усилителем 19 и трансформатором 20 соединен по управляющему входу с выходом задающего генератора 13. Запирающие обмотки 21, 22 и 23, 24 трансформатора 20 соединены с эмиттерами и коллекторами силовых транзисторов 3 и 4 и катодами бло кирующих диодов 14-17. На фиг. 2 представлено напряжение 25 на обмот- ка х трансформатора 12 задающего генератора, напряжение 26 на обмотках трансформатора 20 модулятора ширины импульсов, напряжение 27 на выходных выводах инвертора (на обмотке 2 трансформатора 1) .

Полумостовой вариант транзисторного инвертора (фиг. 3) содержит выходной трансформатор 28, вторичная обмока 29 которого соединены с выходны- ми выводами. Транзисторы 30 и 31 подключены соответствующими силовыми электродами к входным выводам и выводам первичной обмотки 32 трансформатора 28, а управляющими электродами - через базовые резисторы 33 и 34 к обмоткам 35 и 36 положительной об

Q Q с

5

ратной связи согласующего трансформатора 28, соединенными согласно-последовательно с синхронизирующими обмотками 37 и 38 трансформатора 39 задающего генератора 40 и блокирующие диоды 41-44, аноды которых соединены с базами силовых транзисторов 30 и 31 дополнительно введенные широт- но-импульсный модулятор 45 с выходным усилителем 46 мощности и трансформатором 47. Управляющий вход ши- ротно-импульсного модулятора. 45 соединен с выходом задающего генератора 40. Запирающие обмотки 48, 49 и 50, 51 трансформатора 47 соеди- . нены с эмиттерами и коллекторами силовых транзисторов 30 и 31 и с ка- .тодами блокирующих диодов 41-44.

Двухтактный транзисторный инвертор работает следующим образом.

В момент времени, t к переходам база-эмиттер и база-коллектор транзистора 3 прикладываются запирающие напряжения обмоток 21 и 23. При положительных значениях напряжений 25 и 26 положительные потенциалы фopмиpy- ются на началах обмоток трансформаторов 12 и 20. Величина тока, протекающего через базовый резистор 6,. определяется найряжениями обмоток 10 и. 21 и сопротивлением цепи. Транзистор 3 вьпслючен, а транзистор 4 тоже выключен, так как в переходу база-эмиттер приложено запирающее напряжение обмотки 11. На выходных выводах инвертора напряжение равно нулю. В момент времени t напряжения обмоток 21-24 изменяют полярность, что приводит к приоткрьшанию силового транзистора 3 (диоды 14 и 15 закрыты об- ратньЕм напряжением обмоток 23 и 21) и появлению напряжения на обмотке 8, которое, суммируясь с напряжением обмотки 10, еще больше увеличивает базовый ток включаемого транзистора, т.е. происходит лавинообразный процесс включения. Транзистор 3 быстро входит в насьш;ение и на выходных выводах формируется импульс напряжения 27. При этом к переходам база- коллектор и база-эмиттер силового транзистора 4 приложены запирающие напряжения обмоток 24 и.9-11. В момент времени t напряжение 25 обмоток 11 и 10 меняет полярность, что приводит к выключению прямого базового тока транзистора 3. В это время к переходам база-коллектор и

15

31471

база-эмиттер силового транзистора 4 прикладываются обратные напряжения обмоток 24 и 22, т.е. в интервале времени все транзисторы выключены и в выходном напряжении 27

формируется нулевая пауза. Рассмотренная форма напряжения 27 соответствует активной нагрузке и малой индуктивности трансформатора или при подключении выходных вьшодов к вьт- рямителю. Когда на выходе формирователя напряжение имеет скважность 2(t,j, -3) включение транзистора 4 произойдет только после выключения транзистора 3, так как прямой базовый ток транзистора 4 определяется не только амплитудой напряжения обмотки 11, но и полярностью напряжения обмотки 9.

До тех пор пока не выключился транзистор. 3 сумма напряжения обмоток 9 и 11 имеет запирающую полярность для транзистора 4, т.е. независимо от значения фазового сдвига tL между напряжениями 25 и 26 инвертор устойчиво работает и в нем отсутствуют сквозные токи. При, указанном на фиг. 2 |3начении NL силовые транзисторы 3 и 4 выключены в интервале времени ,. В момент времени t напряжение 26 изменяет полярность и с транзистора 4 снимается запирающее напряжение обмоток 22 и 24 и транзистор 4 начинает приоткрываться за счет напряжения обмоток 11, что приводит к появлениюнапряжения на обмотке 9 и увеличению базового тока транзистора 4. Силовой транзистор 4 лавинообразно включается и находится в режиме насыщения до момента времени t, когда изменится полярность напряжения 25.

20

25

30

40

2734

ледующие интервалы времени включения и выключения силовых транзисторов 3 и 4 аналогичные описанному выше.

Работа полумостового транзисторного инвертора, представленного на фиг. 3, аналогична работе рассмотренного нулевого инвертора.

0 Формула изобретен и.я

15

Двухтактный транзисторный инвертор, содержащий транзисторный коммутатор на двух силовых транзисторах, выходной трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом транзисторного коммутатора, вторичная обмотка соединена с выходными выводами инвертора, а каждая из двух обмоток положительной обратной связи подключена через последовательно соединенные .базовый резист ор и синхронизирующую обмотку трансформатора задающего генератора к базо-эмиттер- ному переходу каждого силового транзистора, и две пары запирающих обмоток, причем каждая из обмоток первой пары через первый блокирующий диод подключена в запирающем направлении, к базо-эмиттерному переходу соответствующего силового транзистора, а каждая из обмоток второй пары через второй блокирующий диод - к база- коллекторному переходу соответствующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения регулирования выход- ного напряжения, запирающие обмотки расположены на трансформаторе введенного модулятора ширины импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом задающего генератора.

0

5

0

0

30

i

5K

ГУЛ

4fO

rvn

s

7

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования выходного напряжения. Двухтактный транзисторный инвертор содержит выходной трансформатор 1, первичные обмотки которого 5.1 и 5.2 соединены с силовыми транзисторами 3,4. Обмотки положительной обратной связи 8,9 выходного трансформатора 1 подключены к базо-эмиттерному переходу соответственно силового транзистора 3,4 через базовый резистор 6,7 и синхронизирующие обмотки 10,11 трансформатора 12 задающего генератора 13. Запирающие обмотки 21-24 через блокирующие диоды 14-17 подключены к базо-эмиттерным и базо-коллекторным переходам силовых транзисторов 3,4 и расположены на трансформаторе 20 модулятора ширины импульсов с выходным усилителем 19. Благодаря фазовому сдвигу напряжений на обмотках трансформаторов 12 и 20 в определенной части полупериода напряжение на выходе инвертора отсутствует, т.е. осуществляется широтно-импульсное регулирование. 3 ил.

C7«.J