Двухтактный инвертор Советский патент 1991 года по МПК H02M7/538 

сл

с

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД. Инвертор содержит два силовых транзистора 1 и 2 и выходной трансформатор 4. Для автоматического регулирования глубины насыщения силовых транзисторов 1 и 2 путем изменения их тока базы при изменении нагрузки инвертора введены дополнительные транзисторы 7 и 8, цепь базы которых соединена с отводами от первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4. Полевые транзисторы 16 v 17, подключенные пере-, крестно к коллекторам силовых транзисторов 1 и 2, обеспечив от защиту от сквозных токов путем блокировки отпирания одного силового транзистора 1 (2) до тех пор, пока не закроется силовой транзистор 2

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

Цель изобретения - повышение КПД.

На чертеже приведена принципиальная схема двухтактного инвертора.

Инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, эмиттеры которых объединены и подсоединены к первому входному выводу, коллекторы подсоединены к крайним выводам первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4. отвод от средней точки которой подсоединен к второму входному выводу. Базы силовых транзисторов 1 и 2 подсоединены через резисторы 5 и 6 к своим эмиттерам и к эмиттерам дополнительных транзисторов 7 и 8, коллекторы которых подсоединены через первые резисторы 9 и 10 к парафазным выходам генератора 11 возбуждения с выходными управляющими транзисторами. Диоды 12 и 13 подключены

к базам транзисторов 7 и 8, подключенным через резисторы 14 и 15 к отводам обмотки 3 трансформатора 4 и к стокам полевых транзисторов 16 и 17. Истоки транзисторов 16-и 17 подключены к первому входному выводу, а затворы через резисторы 18 и 19 - к коллекторам транзисторов 1 и 2 противоположных плеч и через резисторы 20 и 21 к своим истокам, К вторичной обмотке 22 трансформатора 4 подключена оагрузка 23.

Двухтактный инвертор работает следующим образом,

Импульсы напряжения положительной полярности с парафаэных выходов генератора 11 возбуждения поступают через тран- зистсоы 7 и 8 на базы силовых транзисторов 1 v, 2, поочередно открывая один из них, одновременно запирая другой. По мере открывания транзистора 1 или 2 напряжения на их коллекторах уменьшаются, что приводит к уменьшению напряжений, приложенVI О

1ЧЭ

ел о

ы

ных через резисторы 14 или 13 к эазз транзистора 7 или 8 и уменьшению wv токов. (пи 7 или 8 переходят в вный ре. им ТГАИ г г з транзисторов 1 ипи 2 снижаются д- вепн -ины, соответствующей нимально несСкидимгму коэффициенту наскщени Транзи- гооы 16 или 1 блокируют о -шпаюч их напряжений нч бззы тр-ь,4чсторой 7 ппм 8 предотвращая

ОТКРЫВР J I Vf. СЯ ИЗ ТОЯНЗИОТОрОЕ ДО МО-

загн -3 -, i /jpv-oro, ) ;м оиг1Я ,акс-м образом связанные с и наличч- ем потери мости

Hanpi. I. Рр, «г л и 5 начальный момен на ерхне в-ксдэ генератора 1 возбухде- ич суке- TBVPT положительное; напряже ние, а н,з ю нижнем выходе нэпрякение равно нулю. о транзистор 8 оказывается закрытым через проводящий диоц 13 вследствие чего на базе транзистора 2 от- С /тствует отпирающее нягояжение и он гак- же чакрыт через резистор 6. Транзистор 7 открыт через резистор 14, поэтому положительное напряжение с верхнего вывода генератора 11 чррез резистор 9 и открытый ранзистор 7 поступает на базу транзистора 1, вызывая его отпирание. Причем процесс отпирания это о транзистора происходит Форсированно,тзк ак TQK его базы определяемый величиной резистора 9, значитель- но превышает величину, необходимую для нагьиценио По мере отпирания транзистора напр; ениг на его коллекторе уменьшается, поэтому напрежеч е, прикладыв - чое чярез оеои,тпр 14 к Оазе транзистир-и определкемое яеличиноч на- гтояже1 члехц концом и отводом обмоткл J тра«сформагора 4 также уменьшаемся. 7ок базы транзистооэ 7, определяемый указанным напряжением и величиной резисто- юз 14, уменьшается до величины npi, которой транз стос 7 переходит в эк гивныи , налрр коние между его коллект- оом эмиттеоо. увспичивлется, что РОИРОДИ уменьшению тока бззы тоанзиптор& 1 до величины минимально необходимого коэффициента насыщения. Диод 12 пр т :,том находится з непроводящем состоянии и влияния не оказывает. В следующий полупериод напряжение на верхнем выходе генератооа возбуждения становится рзв- ным нулю, поэтому транзистор 7 запирается через диод 12, переходящий в проводящее состояние. На время переходного процесса запмрзния транзистора 1 через резистор 5 напряжение на его колльктоое остается ма- лым по величине, поэтому транзистор 17 ямэюший пороговую характеристику открыт и шунтирует базу транзистора 6 на первый эходчой Въ1вод, что препятствует

его отгиранию, а также отпиранию транзи- стор 9 который остается закрытым. По ме- о замирзния -ранэистора 1 напряжение на его коллекторе увеличивается и, когда его зн -|-зчие достигает напряжения отсечки -оанзист ша 17 псследний запирается, транзистор 8 открывается через резистор 15, с ним открывается транзистор 2 искчючаются сквозные юо , )8рр.з транзисто(ы 1 и 2 В следующий пол- , 5 Ср о,и тс цесс ппторяются. Транзист1- р, 7 ч Г- РРГ лирику тск без . ранзист.чроь 1 и 2 что происходи их фогх 1ро-л°пное отпирание в начальный мо мент -и уменьшение коэффициента нась ; е- Ш1Я и последующий момент, что позволяет ooviJu rL ь запирание транзисторов 1 и 2 ер°з РГ плеторы . и о РЗ г сдачи на их базы итрИ1лагепоного напряжения.

Б предложенном инверторе уменьшены стзти еские гютери при изменении нагрузки При увеличении токт нагрузки напряжения из коллекторах открытых транзисторов I и 2 стремятся к увеличению, следовательно, напряжения, приложенные к резисто- ра 11 или 15, также увеличиваются, что приводит ч увеличению токов транзисторов

7или 8. а значит и токов без транзисторов 1 или 2, в результате чего уменьшаются напряжения j 3 коллекторах открытых транзисторов 1 или 2 и, как следствие, /ме ьшоются статические потери на них. Вследствие большого входного сопротивле- ь ия полепыч транзисторов 16 и 17 резисторы а цепях ич затворов 18 и 20, 19 и 21 выбираются с большими величинами согро- TMRf/-HMi , что зодит к минимуму шунтирование коллекторов транзисторов 1 и 2. При инвергирорании напряжений первичного источника, не превышающих допустимые э гвор-истсктранзисгороо 16 ь- 17 сопоотивления затворов 18-21 мохно искпючитч и затворы указанных трзнзисто- ро соединить непосредственное коллентопами гранлисторор 1 и 2 Кроме того, для Г1бегпэчения эффьктивного блокирования откпывзн я одногг из силовых транзисторов 1 или 2 на время пеоеходных процессов запиояния другого с помощью полечых фангис ороэ 16 и 17 при повышенныл мощ- мостя/ е качестве допелнительных транзисторов 7 и 8 быть использованы транч горы г повышенными коэффициен- усиления по току или составные. Тогда ачзчия падений напряжении на внутренних горрот,/ .злениях цепи сток - исток от- рь-тых транзисторов 16 и 17 будут достаточны для запирания транзисторов 7 и

8и исключения сквозных токов через тран г,и-гопы и 2

Таким образом, а предлагаемом инверторе обеспечивается рег-лирование токов баз силовых транзисторов в процессе их отпиоания и при изменении нагрузки и снижены потери мощности на элементах защиты от СЕРОЗНЫХ TPKOU. В результате /мень игогся динамические потери ри переключение тозк п.торов и стзтичес ше по- тери иэме-4 гн н нагрузки и, как спедх ви 1, увеличивается КПД

Ф о ; л у л d изобретение 1. Двуч гз тн - 1 , aver ащий 1,ва силовых грэнзислора, кото- сых объединены и соединены с паевым входным выводом инвертора, коллекторы соединены с крайними выводами пеоеич- нсй обмотки еы/сдчого трансформэюоа, отвод от средней т-)-ки которой соединен с вторым входным йыводом инзертора, база каждого СИЛОРОГО транзистора соединена с эмиттером соответствующего дополнительного транзистора,коллектор которого через последовательно соединенные первый резистор и управляющий транзистор соединен с источником отп-ирающего

0

5

0

5

напряжения, а входная цепь управляющего транзистора - с выходом задающего гейера- тора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, база каждого дополнительного транзистора через введенный второй резистор соединена с промежуточным отводом соответствующей половины первичной обмотки выходного трансформатора, база-коллекторный переход каждого дополнительного транзистора вместе с пер- дым резистором шунтирован лрямо вклю- енным введенным диодом, а С зээ-эмиттеоный переход каждого силового транзистора (лунтировзн введенным треть им резисторов .

2. Инвертор по п 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что Р чего дополнительно введены два полевых транзистора, исток каждого из которых соединен с первым входным выводом инвертора, сток подключен к базе дополнительного транзистора данного глеча инвертора, а затвор через введенный четвертый резистор соединен с коллектором силового транзистора другого плеча инвертора.