Инвертор с независимым возбуждением Советский патент 1991 года по МПК H02M7/538 

Выход

Л

W

С

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания. Цель - повышение надежности путем уменьшения перегрузки транзисторов. Инвертор содержит двухтактный усилитель мощности с перекрестными связями, обеспечивающими исключение сквозных токов, а также управляющие транзисторы 4 и 5, имеющие тип проводимости, противоположный силовым транзисторам 6 и 7, которые обеспечивают выключение инвертора при возникновении аварийных режимов, связанных с перегрузкой по току в нагрузочной цепи. 1 ил.

о

со

W

о

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания.

Цель - повышение надежности путем уменьшения перегрузки транзисторов,

На чертеже изображена схема инвертора.

Инвертор содержит задающий генератор 1, выходы которого через диоды 2 и 3 и управляющие транзисторы 4 и 5. подключены к базам силовых транзисторов 6 и 7, коллекторы которых подключены к первичной обмотке трансформатора 8 со средней точкой, которая подключена к первому входу, а эмиттеры этих транзисторов 6 и 7, подключены к второму входному выводу. Параллельно силовым ключам подключены токоотводящие цепочки, состоящие из конденсаторов 9 и 10, резисторов 11-14. Точки соединения резисторов 11-14 через диоды 15 и 16 подсоединены к базам силовых транзисторов 7 и 6 соответственно, кроме того, коллекторы силовых транзисторов 6 и 7 под- ключены через диоды 17 и 18 к базам управляющих транзисторов 4 и 5. К базе силового транзистора 7 подключен узел 19 запуска.

Инвертор работает следующим образом.

При включении питания узел 19 запуска в виде генератора одиночного импульса формирует отпирающий импульс для первоначального запуска инвертора в цепь базы одного из силовых транзисторов 6 и 7 (например, 7).

Транзистор 7 под действием этого импульса входит в режим насыщения, при этом управляющий транзистор 5 открывается и поддерживает транзистор 7 в открытом состоянии (диод 18 также открыт). Силовой транзистор 6 находится в закрытом состоянии и на его базу через диод 2 подано отрицательное смещение от двухполярного генератора прямоугольных импульсов внешнего возбуждения. Конденсатор 9 то- коотводящей цепочки заряжается от источника питания через обмотку трансформатора 8 до напряжения, определяемого источником питания Еп. Конденсатор 10 разряжен открытым транзистором 7. Управляющий транзистор 4 находится в закрытом состоянии, которое обеспечивается диодом 17 и тем, что на эмиттер подано отрицательное смещение от генератора 1.

Рассмотрим процесс переключения инвертора при смене полярности входного импульса генератора 1 возбуждения.

При подаче положительного напряжения на эмиттер транзистора 4 и катод диода 2 транзистор 6 в первый момент времени

находится в закрытом состоянии, т.к. транзистор 4 не может открыться из-за наличия напряжения на коллекторе транзистора 6. Одновременно происходит подача импульса противоположной отрицательной полярности на эмиттер транзистора 5. Отрицательный потенциал, поступающий через диод 3, способствует ускоренному рассасыванию носителей заряда в базе силового ключа, что соответствует его форсированному закрыванию. При этом конденсатор 10 заряжается и отводит часть тока нагрузки от закрывающегося транзистора. Повышение напряжения на коллекторе силового транзистора обеспечивает закрытие также и транзистора 5 управления.

Ток, протекающий при зарядке конденсатора 10, ограниченный ограничительным

резистором 12, через диод 15 поступает в базу силового транзистора 6, который начинает открываться, что приводит к уменьшению напряжения на его коллекторе, приводящее к появлению базового тока управляющего транзистора 4 и, как следствие, к поддержанию базового тока силового ключа 6 от генератора 1 возбуждения. При открывании транзистора 6 происходит разряд конденсатора 9 через резисторы 11 и 13,

ограничивающие ударный коллекторный ток ключа. При перегрузке на выходе инвертора коллекторный ток транзисторов начинает возрастать, что приводит к увеличению коллекторного напряжения и закрыванию

управляющих транзисторов 4 и 5, которые отсекают базовый ток силовых ключей, что предупреждает выход силовых транзисторов из строя.

Предлагаемый инвертор дает возможность при переключениях устранить выходы из строя силовых транзисторов преобразователя при токовых перегрузках, чем достигается повышенная надежность их переключения. Энергия токоотводящих цепочек используется для начального отпирания силовых транзисторов, что приводит к уменьшению времени включения и потерям энергии при переключениях.

Формула изобретения

Инвертор с независимым возбуждением, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого имеет среднюю точку, соединенную с первым входным выводом,

крайние выводы этой обмотки подключены к коллекторам силовых транзисторов и токо- отводящим цепочкам, конденсатор каждой из которых одним выводом подключен к коллектору соответствующего силового транзистора, а другим выводом через огра

ничительный резистор - к первым выводамный переход введенного управляющего

диода и резистора, второй вывод котороготранзистора противоположного типа провоподключен к второму входному выводу, под-димости и введенный первый диод образусоединенному также к эмиттерам силовыхют согласно-последовательную цепь, а база

транзисторов, и задающий генератор, о т -5 каждого из силовых транзисторов соединеличающийся тем, что, с цельюна с первыми выводами встречно-паралповышения надежности инвертора путемлельно соединенных введенного второго

уменьшения перегрузки транзисторов, вто-диода и коллектор-эмиттерного перехода

рые выводы диодов токоотводящих цепочекуправляющего транзистора, вторые выводы

соединены соответственно с базами сило-10 которых соединены с соответствующим вывых транзисторов противоположных плеч,ходом задающего генератора, а к базе однопри этом коллектор-базовый переход каж-, го из силовых транзисторов подключен узел

дого силового транзистора, базоколлектор-запуска.