Транзисторный инвертор Советский патент 1975 года по МПК H02M7/52 H02M1/08 

1

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в системах электропитания и электропривода промышленных установок и транспортных средств.

Известны транзисторные инверторы, содержащие задающий генератор и усилитель мощности. С целью повышения к.п.д. в инверторах по основному авт. св. № 413589 введен автоматический регулятор величины напряжения управления силовыми транзисторами по сигналу, пропорциональному падению напряжения на силовой цепи этих транзисторов, и исключены базовые бav лacтныe резисторы.

Цель изобретения - уменьшить динамические потери в силовых транзисторах путем введения в их базовую цепь дополнительных транзисторов, управляемых от дополнительных обмоток выходного трансформатора инвертора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена предложенная схема на транзисторах типа р - п - р.

Инвертор содержит блок управления 1 (задающий генератор), управляющий трансформатор 2, регулятор напряжения 3, усилитель мощности на силовых транзисторах 4, 5, выходной трансформатор 6, дополнительные транзисторы 7, 8.

К блоку управления 1 подключена первичная обмотка управляющего трансформатора 2, а блок управления 1 подключен к источнику питания через регулятор напряжения 3.

Каждая из вторичных обмоток трансформатора 2 одним выводом подключена к эмиттеру силового транзистора 4 или 5, а другим выводом подключена к коллектору соответствующего дополнительного транзистора 7 или 8.

Эмиттеры дополнительных транзисторов 7, 8 подключены к базам силовых транзисторов 4,

5.К эмиттеру силового транзистора 4 подключено начало рабочей обмотки 9, а к эмиттеру силового транзистора 5 подключен конец рабочей обмотки 10 выходного трансформатора

6.К базе дополнительного транзистора 7 подключено начало дополнительной обмотки 11 выходного трансформатора 6, а к эмиттеру подключен конец этой обмотки. К базе дополнительного транзистора 8 подключен конец дополнительной обмотки 12 выходного трансформатора 6, а к эмиттеру подключено начало этой обмотки. Конец дополнительной обмоткн 13 подключен к эмиттеру силового транзистора 4, а начало этой обмотки подключено через диод 14 к базе этого транзистора. Начало дополнительной обмотки 15 подключено к эмиттеру, а конец этой обмотки подключен через диод 16 к базе силового транзистора 5,

Вход регулятора напряжения 3 подключен через разделительные диоды 17, 18 и элемент опорного напряжения 19 к электродам силовых транзисторов 4, 5.

Схема работает следующим образом.

С блока управления 1 через управляющий трансформатор 2 на вход силовых транзисторов поступает сигнал управления. Предположим, что на началах обмоток управляющего трансформатора 2 наводится «минус, а на концах «плюс. Тогда на базу силового транзистора 4 через дополнительный транзистор 7 в инверсном направлении поступает запирающий сигнал, а на базу силового транзистора 5 через дополнительный транзистор 8 в прямом направлении поступает отпирающий сигнал. Транзистор 5 будет открыт, а транзистор 4- закрыт. Через обмотку 10 выходного трансформатора 6 будет протекать ток в направлении от конца к началу. При этом на концах всех обмоток трансформатора 6 будет наводится «плюс, а на началах - «минус. Дополнительный транзистор 8 будет находится в насыщении, а на вход дополнительного транзистора 7 будет подаваться запирающее напряжение. На вход силового транзистора 4 помимо запирающего напряжения, поступающего с обмотки управляющего трансформатора, будет поступать запирающее напряжение с обмотки 13 выходного трансформатора 6.

При перемене полярности напряжения управления на силовой транзистор 5 через дополнительный транзистор 8 в инверсном направлении будет поступать запирающий сигнал. В транзисторе 5 начнется процесс рассасывания избыточного заряда из области базы. До окончания процесса рассасывания падение напряжения на транзисторе 6 будет изменяться мало и на всех обмотках выходного трансформатора 6 будет наводится напряжение той же полярности и величины, что и до перемены управляющего напряжения. Дополнительный транзистор 7 под действием напряжения, поступающего с обмотки И трансформатора 6, будет продолжать оставаться в запертом состоянии, и отпирающий сигнал со вторичной обмотки трансформатора 2 не сможет поступить на вход транзистора 4, который будет продолжать запираться напряжением, поступившим с обмотки 13 трансформатора 6. Когда процесс рассасывания в транзисторе 5 закончится и этот транзистор под, действием напряжения, поступающего с обмотки трансформатора 2, будет запираться, напряжение на

всех обмотках трансформатора 6 поменяет свой знак. Транзистор 7 откроется- и на вход транзистора 4 поступит отпирающий сигнал. При следующем переключении процесс будет протекать аналогичным образом.

Регулятор 3 автоматически изменяет папряжение управления на обмотках трансформатора 2 и базовый ток транзисторов 4 и 5 по сигналу, пропорциональному падению напряжения на этих транзисторах. Этот сигнал с

помощью диодов 17 и 18 подается на вход опорного элемента 19 и далее на вход регулятора 3.

Величина напряжения источника питания в такой схеме не влияет на величину базового

тока силовых транзисторов, а поэтому нет необходимости устанавливать в базовые цепи балластные базовые сопротивления.

Мощность потерь на дополнительных транзисторах в предложенной схеме значительно

меньше, чем мощность потерь в балластных базовых сопротивлениях в известной схеме, падение напряжения на которых выбирается обычно близким к величине падения напряжения на база-эмиттерных переходах силовых

транзисторов.

Предмет изобретения

Транзисторный инвертор по авт. св. № 413589, отличающийся тем, что, с

целью уменьшения динамических потерь мощности в силовых транзисторах в базовые, цепи этих транзисторов включены последовательно дополнительные транзисторы, входы которых подключены к дополнительным обмоткам, расположенным на выходном трансформаторе инвертора.