Полумостовой инвертор Советский патент 1990 года по МПК H02M7/5387 

Фиг,. 1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис пользовано в преобразователях постоянного тока в постоянное или переменное с промежуточным звеном повышенной частоты.

Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения схемы.

На фиг. 1 приведена схема стойки инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие принцип формирования сигналов управления силовыми транзисторами.

Инвертор (фиг. 1) содержит задаю- щий генератор 1, основной формирователь 2 импульсов с выходным трансформатором 3, имеющим вторичные обмотки 4 и 5, дополнительный формирователь 6 импульсов, соединенный с вы- лодами двух элементов 7 и 8 совпадения, с выходным т ансформатором 9 и с вторичными обмотками 10-13 че %„з диоды 14-17., -рисоеокке ные к вчэ ман силовых транзисторов -8 и 19, си ловые цепи которых зашунтированы датчиками 20 и 21 состояния транзистора. Датчики 20 и 21 состояния выполнены на фотоизлучателях 22 и 23, фотоприемниках 24 и 25 и выходных узлах 26 и 27.

На фиг. 2 показаны напряжения: 28 на прямом выходе задающего генератора; 29 - на обмотках 4 и 5 трансформатора 3 основного формирователя им- пульсов; 30 и 31 - на выходах датчиков состояния транзисторов; 32 - на обмотках трансформатора 10 дополнительного формирователя импульсов; 33 и 34 - управления силовыми транзис- торами 18 и 19.

Работа инвертора осуществляется следующим образом.

Допустим, что в момент времени t ( происходит переключение задающего ге- нератора 1 и напряжение 29 на выходных обмотках трансформатора 3 изменяет полярность так, что на ранее закрытый транзистор 18 начинает от обмотки 4 подаваться напряжение в отпи- рающей полярности, а на открытый транзистор 19 - в запирающей полярности. Вследствие процесса рассасывания избыточных носителей из области базы транзистор 19 мгновенно не закрывает- ся, поэтому на оба входа узла совпадения подается сигнал 1 и на выходных обмотках 10-13 формируется напряжение 32. Вторичные обмотки трансформатора 9 выполняются таким образом, чтобы напряжение обмоток 10 и 11 было близким по величине к предельно допустимому напряжению перехода база - эмиттер силового транзистора, а напряжение на обмотках 12 и 13 было немного больше по величине падения напряжения на диодах 16 и 17. Под действием напряжения 32 открыты диоды 15 и 16. К закрытому транзистору 18 прикладывается напряжение 33, поддержи- вающее транзистор 18 в закрытом состоянии, и напряжение 34, обеспечивающее форсированное запирание транзистора 19.

В момент времени t транзистор 19 закрывается и с выхода датчика 21 состояния подается на элемент 7 совладения О. На первый вход элемента 8 совпадения с инверсного выхода задающего генератора 1 поступает и л на выходных обмотках трансформатора 9 формируется сигнал О. Одновременно транзистор 18 открывается и ь., второй вход элемента 8 совпадения с датчика 20 состояния транзистора 18 поступает сигнал 1.

, В момент времени t 3 происходит изменение уровня выходного сигнала задающего генератора и на первый вход элемента 8 совпадения с инверсного выхода задающего генератора поступает сигнал 1. На выходных обмотках 10- 13 трансформатора 9 начинает формироваться напряжение 32. Под действием напряжения на обмотке 10 транзистор 18 начинает форсированно выключаться,, а напряжение на обмотке 13 не позволяет открыться транзистору 19 до полного выключения транзистора 18, несмотря на то, что на обмотке 5 формируется напряжение 29 в открывающей полярности. В момент времени t транзистор 18 закрывается, и далее работа схемы осуществляется аналогично.

Таким образом, на моменты времени, когда осуществляется рассасывание избыточных носителей у силовых транзисторов, к их база-эмиттерным переходам прикладываются напряжения разной величины. К переходу база-эмиттер транзистора, ранее закрытого, подается напряжение порядка (0,3-0,5) В, а открытого (4-6) В в запирающей полярности. Под действием закрывающего напряжения осуществляется форсированное выключение открытого транзистора

и, тем самым, ключения.

51577(333

ускорение процесса выФормула изобретения

Полумостовой инвертор, содержащий силовые транзисторы, управляющие входы которых через базовые резисторы подсоединены к вторичной обмотке трансформатора основного формирователя импульсов, входом соединенного с выходами задающего генератора, присоединенными к первым входам элементов совпадения, выходами подключенных к входу дополнительного формирователя импульсов с выходным трансформатором, вторичные обмотки которого через первые диоды подсоединены к управляющим

входам силовых транзисторов, силовые цепи которых подключены к датчикам состояния транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения, выходы датчиков состояния транзисторов подсоединены к вторым входам элементов совпадения, а параллельно управляющим входам силовых транзисторов подключены введенные вторичные обмотки трансформатора дополнительного формирователя импульсов через введенные вторые диоды, при этом направление

проводимости первых и вторых диодов и управляющих переходов силовых транзис-t торов согласное, а полярность включения вторичных обмоток указанного трансформатора противоположная.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании вторичных источников питания. Цель - повышение надежности путем упрощения схемы. Устройство выполнено по полумостовой схеме на силовых транзисторах 18, 19, управляющие переходы которых подсоединены к вторичным обмоткам 4, 5 трансформатора 3 основного формирователя импульсов. Вторичные обмотки 10-13 выходного трансформатора дополнительного формирователя импульсов служат для устранения сквозных токов в схеме и форсированного выключения силовых транзисторов 18, 19. Причем для форсирования процессов выключения на закрывающийся силовой транзистор подается запирающее напряжение, близкое по величине к предельно допустимому, а напряжение, поддерживающее противоположный силовой транзистор в закрытом состоянии, выбирается малой величины, что улучшает процесс их включения. 2 ил.

Фиг. 2