Полумостовой регулируемый инвертор Советский патент 1989 года по МПК H02M7/538 

сл

on

СП

00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - упрощение и повышение к.п.д. Регулируемый полумостовой инвертор содержит транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости. Напряжение на вторичной обмотке 14 управляющего трансформатора, включенного на выходе модулятора, включенного на выходе модулятора ширины импульсов 11, отпирает один из транзисторов в течение одной части полупериода. В оставшуюся часть полупериода, когда напряжение на вторичной обмотке 14 отсутствует, оба транзистора заперты напряжением на выходе выпрямителя 18, питаемого задающим генератором прямоугольного напряжения 13. 2 ил.

фи. 1

3151

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения - упрощение инвертора и повышение КПД.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема регулируемого инверто- ра:, на фиг. 2 - диаграммы напряже- НИИ на Элементах.

Полумостовой регулируемый инвертор содержит согласно-последовательно соединенные транзисторы 1 и.2 разного типа проводимости, включенные между выводами источника 3 электропитания. Сиповой трансформатор 4 с первичной обмоткой 5 подключен к выходу инвертора между точками соединения транзисторов 1 и 2 и конденса- торов 6 и 7. Вторичная обмотка 8 через выпрямитель 9 подключена к нагрузке 10 и к управляющему входу мо- дулятора 11 ширины импульсов.

Схема управления состоит из форми рователя 12 управляющих импульсов, модулятора 11 ширины импульсов и задающего генератора 13 прямоугольного напряжения, связанного с модулятором 11. Вторичная обмотка 14 уп- равляющего трансформатора, включенного на выходе модулятора 11, включена между объединенными эмиттерами транзисторов 1 и 2 и точкой соединения базовых резисторов 15 и 16, вклю ченных между базами транзисторов. Выходная обмотка 17 трансформатора задающего генератора 13 включена на вход мостового выпрямителя 18, выходом подключенного к базам транзисто- ров 1 и 2 в направлении,обратном проводимости переходов база - эмиттер.

Инвертор работает следующим образом.

Задающий генератор 13 вырабатывае переменное напряжение прямоугольной формы со скважностью два (фиг.2а), которое поступает на модулятор 11 и преобразуется в широтномодулирован- .ное импульсное напряжение (фиг. 26), длительность импульсов которого изменяется в зависимости от величины внешнего сигнала, подаваемого на вход управления модулятора 11. Эти импульсы, изменяя длительность в течение периода частоты генерации синхронизированного с ними напряжения задающего ген ератора, коммутируют силовые транзисторы 1 и .2 регулируемого

0 с 0

5

0

5

инвертора. Одновременно от обмотки 17 на вход мостового выпрямителя 18 подается перменное прямоугольное напряжение, которое выпрямляется И между базами транзисторов 1 и 2 в процессе работы инвертора действует постоянное напряжение в запирающей полярности по отношению к проводимости переходов база - эмиттер.

Амплитудное значение напряжения обмотки 17 выбирается равным или меньшим -; напряжения обмотки 14.

Если принять, что на интервале времени 0-t (фиг«2б) действует положительное напряжение на обмотке 14, отмеченное знаками +. и - без скобок, то через переход база - эмиттер транзистора 1 и резистор 15 проходит ток, удерживающий транзистор в открытом состоянии. На резисторе 15 действует напряжение, равное разности между напряжением обмотки 14 и .напряжением на прямосмещенном переходе база - имиттер, отмеченное знаками + и - без скобок. Транзистор 2 в интервале времени 0-t (фиг.2в) аакрыт. К его переходу эмиттер - коллектор приложено все напряжение источника 3 электропитания, и на переходе база - эмиттер действует запирающее напряжение обмотки 14 (фиг.2г), Диоды выпрямителя 18 заперты напряжением на резисторе 15.

В интервале времени обмотка 14 обесточена, между базами транзисторов действует запирающ1ее напряжение выпрямителя 18. На переходах база - эмиттер действуют равные запирающие напряжения, значение каждого из которых равно пЬловине выходного напряжения выпрямителя 18 (фиг.2 в,г). Оба силовых транзистора заперты (фиг. 2д,е).

В момент времени t .j на обмотке 14 появляется напряжение, отмеченное знаками (+) и (-) в скобках. Это напряжение является отпирающим по отношению к переходу база - эмиттер транзистора 2 и запираюсщм по отношению к переходу база - эмиттер транзистора 1 в интервале времени t (фиг.2 г,в). При этом ток базы, удерживающий транзистор 2 в открытом состоянии, проходит от левого по схеме (фиг.1) вывода обмотки 14 через переход база - эмиттер транзистора 2 и ограничительный резистор 16 к правому по схеме вьгооду обмотки 14. В

ч- tj

15 транзистор

промежутке времени 2 открыт (фиг.2е).

Запирающее напряжение на переходе база - эмиттер транзистора 1 равно напряжению обмотки 14. Диоды выпрямителя 18 заперты напряжением на резисторе 16.

В интервале времени обмотка 14 вновь обеспечивается (фиг.26). При этом выходное напряжение выпрямителя 18 по аналогии с интервалом . Делится пополам резисторами 15 и 16 и прикладывается к переходам база - эмиттер силовых транзисторов 1.и 2 через обесточенную обмотку 14. Транзисторы заперты и каждый находится под действием половины напряжения источника 3 электропитания.

В момент времени t на обмотке 14 появляется положительное напряжение п отношению к переходу база - эмиттер) транзистора 1 (фиг.2б). Транзистор опирается (фиг.2д), и процесс регу- лирования повторяется.

0

0

5

5

По отношению к известному инвертору использовано меньшее число эле- метов и повьшен КПД. Формула изобретения

Полумостовой регулируемый инвертор, содержащий два согласно-последовательно -соединенных транзистора, задающий генератор, прямоугольного напряжения, модулятор ширины импульсов, к выходу которого подключена первичная обмотка управляющего трансформатора, и два базовых резистора, отл и, чающийся тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, тран зисторы выбраны разного типа проводимости, их эмиттеры объединены, а между базами включены последовательно соединенные базовые резисторы и через введенный выпрямитель выход задающе- го генератора прямоугольного напряжения, причем вторичная обмотка управляющего трансформатора включена между эмиттерами транзисторов и точ- кой соединения базовых резисторов.