Устройство для управления транзисторным плечом @ -фазного инвертора Советский патент 1989 года по МПК H02M7/48 

ел

ел

31513

Изобретение относится к преобра- &овательной технике и может быть ис- Ьолвзовано при построении систем управления инверторами с улучшенными ресогабаритными показателями, например, в бортовых источниках электропитания при выработке т-фазного напряжения на низких выходных частотах. I Целью изобретения является уменьгае ffl e массогабаритных показателей уст )ойства за счет формирования управляющих импульсов с наполнением от высо- хочастотного генератора.

На фиг.1 приведена принципиаль™ :{ая электрическая схема устройства ;ia фиг.2 - диаграммы, поясняющие его 1)аботу.

Устройство содержит опорный ге-,- kepaTop 1 высокочастотного генера- гора прямоугольных импульсов напол ;1ения, собранный на основе непосред- (;твенно генератора 2 и триггера 3, триггер 4 пуска, на входе которого установлен пусковой тумблер 5 и к

иторому R-входу подкл-ючена шина Авария,, два двухвходовых элемента И , первые входы которых пооче- 11едно подкпючены к прямому и ин- i epcHOMy выходам триггера 3 опорно- ifo высокочастотного генератора, а 1 торые входы объединены и подключе- 1|1Ы к прямому выходу пускового триггера, логический инвертор 8 источника управляющего сигнала, модулятор 9, сюстояищй из четырех двухвходовых :шементов И 0-13-и двух элементов ЯЛИ 14 и 15, первые входы соответ- С:твенно третьего 10 и пятого 12, :етвертого 11 и шестого 13 элемен- - ов и объединены и подключены поо- 1ередно к прямому и инверсному выхо- ;kaM триггера. 3 опорного генератора, йторые входы соответственно третье- li o 10 и шестого 13, четвертого 11 и йятого 12 элементов И объединены и подрслючены соответственно к вход- и выходному зажимам логического Инвертора 8, первый 16 и второй 17 трансформаторы, к первичным обмоткам Которых подключены двухтактные усипи feли мощности высокочастотного гене- { атора и источника управляющее го сиг- йала, собр анные соответственно на транзисторах 18-21, четыре оптрона 2 25, входы которых через резисторы 26-29 подключены поочередно к выходам первого 6 и второго 7 элементов И, первого 14 и второго 15 элементов

ИЛИ, а подключены поочередно через резисторы 30-33 к входам транзисторов 18-21 усилителей мощности, первый и второй однофазные транз,исто ные выпрямители, собранные соответственно на транзисторах 34-37, подключенные поочередно к первой 38 и второй 39 с нулевыми отводами вторичны обмоткам первого трансформатора, а их выходы через первый и четвертый ограничительные резисторы 40 и 41.поключены соответственно к переходам база - эмиттер силовых транзисторов 42 и 43 инвертора, входы торов 34 - 37 первого и второго вып- ря 1ителей через второй 44 и третий 455 пятой 46 и тестой .47 ограничительные резисторы подключены соответственно к первой 48 и второй 49 с нулевыми отводами вторичным обмоткам второго трансформатора, 50-53 - выхоные зажимы для подключения соответственно источника питания инвертора и источника питания двухтактных усилителей мощности.

Кривая фазного напряжения трехфазного-мостового инвертора с широтно-импульсной модуляцией приведена на фиг.2а. Алгоритм переключения аноных первого, второго и третьего плеча мостового инвертора .приведен на фиг,2б-г. Путем инверсии могут быть получены логические сигналы управления для катодных транзисторовинверг тора..

Работу устройства рассматривают исходя из того, что на входе т-го плеча инвертора формируется логичес- кийГ сигнал управления (фиг.2б).

Устройство работает следующим образом.

Опорн1)й генератор, 1 на прямом и инверсном выходах формирует высокочастотную последовательность импульсов наполнения скважностью 0,5. Триггер 4 пуска в: зависимости от положения тумблера Пуск или Стоп разрешает или запрещает прохождение опорной последовательности импульсов через элементы И 6 и 7. Ло команде Авария триггер 4 мгновенно запрещает прохождение опорной задающей пос- .ледоватепьности импульсов напо.пнения и тем самым снимает управляющие импульсы с силовых ключей инвертора, реализуя сетевую защиту ключей инвертора и нагрузки от развития аварийных режимов.

5151

В режиме Пуск сигналы с тригге- ра 3 через элементы И 6 и 7 и оптро- ны 22 и 23 поступают на вход тран- зист-оров 18 и 19 двухтактного Усилителя импульсов, В результате на обеих вторичных обмотках 38 и 39 .трансформатора 16 формируется высокочастотное прямоугольное напряжение. Напряжение на вторичной обмотке 38 приведе но на . Согласно приведенным обозначениям обмоток фигЛ) напряжение поступающее со вторичных oбмo ток на первый и второй транзисторные выпрямители находятся в противо- ,фазе.

Работу устройства рассматривают исходя из подачи логического сигнала управления Гфиг.2б на логический t инвертор 8,. Модулятор 9, на который поступают прямой и инверсньй логические сигналы управления, а также пря-/ мой и инверсйые сигналы с опорного генератора 1, осуществляет модуляцию импульсами наполнения логического сигнала управления. На элементах И 10- 13 модулятора - высокочастотный сигнал наполнения-с опорного генератора 1 и логической последовательности: прямой и прямой сигналы, инверсный и инверсный, прямой и инверсный, инверсный и прямо й. После суммирования сигналов с выходов элементов И 10- 13 на элементах ИЛИ 14 и 15 сигнал с.,- модулятора через оптроны 24 и 25 поступает на вход транзисторов 20 и 2 г двухтактного усилителя мощности, В результате на вторичных обмотках трансформатора 17 формируется модулированный импульсами напряжения логический сигнал управления. Напряже-: ние на вторичной обмотке 48 трансформатора 17 приведено на фиг,2е. Можно видеть, что при сравнении модулированного си-гнала управления (фиг.2е) с исходным логическим сигналом управления (фиг.26) его импульсы напряжения находятся в противофазе с высокочастотными прямоугольными импульсами напряжения (фиг,2д) при нулевых значениях исходного логического сигнала (это соответствует включению катодного транзистора 43 инвертора), а при единичных значениях (это соответствует включению анодного транзистора 42) - являются синх- рофазныни. При формировании на входе первого выпрямителя, а именно на . вторичной обмотке 38 трансформатора

-6

16, высокочастотного прямоугодтьного напряжения Uj,g (,2д), а на входе транзистора выпрямителя модулированного сигнала управления 3 формируемого на первой вторичной обмотке 48 второго трансформатора 17 (фиг.2е) на входе силового анодного транзистора 42 получают после демодуляции управляющий сигнал, U (фиг,2ж). На в}Годе катодного транзистора 43 второй выпрямитель формирует управляющий сигнал инверсный по определенной форме (фиг,2ж), ,

Управление транзисторным плечом инвертора построено с использованием наполнения от высокочастотного генератора. Тем самым уменьшены по сравнению с известным массогабаритные

показатели устройства прежде всего . за счет выходных трансформаторов, рабо- ей частотой которых является несущая частота наполнения . Особенно необходимым представляется использо- вание наполнения от высокочастотного генератора в области низких-частот инвертора,

Условия исключения одновременной выработки открывающих импульсов по

обоим транзисторам силового плеча инвертора не нарупится при сбоях в логической части системы управления, так как сигналы управления для каждого транзистора формируются с помощью

второго трансформатора, разделяя их с помощью двух вторичных обмоток на.,,, два противофазных сигнала управле-

ния.

40

Формула изобретения

Устройство для управления транзисторным плечом т-фазкого инверто-. ра, содержащее входную клемму для

подключения источника управления сиг- нала, два двухтактных усилителя мощности, подключенных соответственно к первичным обмоткам, первого и второго трансформаторов, четыре оптрона

установленные на входах первого и второго двухтактных усилителей мощности, триггер пуска с аодключенньгм на его входе тумблером управления, два двухвходовых элемента И, подключенные первыми входами к прямому выходу триггера пуска, отличающееся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей устройства, в него введены высокочастотный генератор прямоугольных импульсов наполнения, логический инвертор, модулятор на третьем, четвертом,- пятом и шестом элементах И и двух элементах ИЛИ и два однофазных транзисторных выпрямителя, выполненные по схеме с нулевым выводом при этом вторые входы двухвходовых элементов И подключены поочередно к прямому и инверсному выходам высокочастотного генератора, выходы первого и второго элементов И через пер- вьй и второй оптроны подсоединены соответственно к входам первого двух- тактного усилителя мощности, первые входы соответственно третьего и пятого, четв.ертого и шестого элементов И модулятора объединены и подключены к прямому и инверсному выходам высо- кочастотного генератора, вторые входы соответственно третьего и шестого, четвертого и пятого элементов И модулятора объединены и подключены соответственно к входному и выход ному зажимам логического инвертора.

входной зажим которого соединен с входным зажимом устройства, выходы третьего и четвертого, пятого и шестго элементов И модулятора поданы поочередно на входы первого и второго элементов ИЛИ модулятора, выходы элементов ИЛИ через третий и четвертый оптроны подсоединены соответственно к входам второго двухтактного усилителя мощности, первый и второй однофазные транзисторные выпрямители подключе ны поочередно к первой и второй вторичным обмоткам первого трансформатора, их выходные зажимы предназначены для подключения соответственно через первый и второй ограничительные резисторы к входам первого и второго силовых транзисторов т-фазного плеча инвертора, входы транзисторов первого и второго выпрямителей через третий, четвертый, пятый и шестой ограничительные резисторы подключены поочередно к первой и второй вторичным обмоткам второго трансформатора.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении выходных каскадов систем управления транзисторными мостовыми инверторами с пониженными массогабаритными показателями. Цель изобретения - уменьшение массогабаритных показателей. Устройство содержит опорный генератор 1 высокочастотного генератора прямоугольных импульсов наполнения, собранный на основе непосредственно генератора 2 и триггера 3, триггер 4 пуска, на входе которого установлен пусковой тумблер 5 и ко второму R - входу подключена шина "Авария", два двухвходовых элемента И 6,7, первые входы которых поочередно подключены к прямому и инверсному выходам триггера 3 опорного высокопускового триггера. Логический инвертор 8 источника управляющего сигнала подключен к модулятору 9. Управление транзисторым плечом инвертора построено с использованием наполнения от высокочастотного генератора. 2 ил.

Г1Г1

пп

л

п п

о

C.J LJ

п

пгт.

.S

in шшлш