Транзисторный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/537 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вторичного электропитания.

Известен регулируемый преобразователь посто5шного напрюкения, содержащий задающий генератор, широтно-импульсный мо- дупягор, двухтактный усилитель мощности

W..

в устройстве отсутствует форсирован-ij ное запирание силовых транзисторов, что .приводит к увеличению динамических поЬерь и к под насыщению силового трансформатора на частотах выше 10 кПх.

Известен также аналогичный регулируемый преобразователь постоянного напряжения |2J

Однако в нем отсутствует возможность использования схемы инвертора, эмиттеры jg транзисторов которого не соединены друг с другом.

Наиболее близким по теклияеской сущ- носзти к предлагаемому является инвертор,

имеющий активное зап1фание транзисторов

И.

Однако в известном инверторе в ycfrлителе мощности необходимо применение транзисторов, у .которых эмиттеры объединены, что не.всегда приемлемо даже в случае применения транзисторов с равным типом проводимости, например, в мостовой схеме Кроме этого данное устройство в мостовом в ианте требует наличия повышенного количества ключей и обладает понижошым КПД за счет включения непосредственно в базовой цепи трана1С- торов, что при значительных выходных мощностях приводит к дополнительным потерям на них.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в тр;анзисторном инверторе, сод ржащем задающий генератор с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого крайними вьшодами через диоды. а средним - через коплекторно-емиттерный переход нового коммутирующего транзистора связана с управляющими переходами транзисторов двухтактного усилителя мощности, его дополню-епьная обмотка соединена с одним из входсял широтно-импупьс- ного модулятора, а вькод последнего подключен к базо-вмиттфным перекодам первого и второго коммутирующих транзисторов, коллекторно-эмиттерный переход. второго из которых подсоединен к выходу вьпрямитвпя1 указанная связь вьшопнена а виде первого дополнительного трансформатора, одна из п вичных обмоток которого под шючена ко входу выпрямителя, а другая через упомянутые первый транзистор и диоды - к вторичной обмотке задающехх гетгератора, крайние выводы которой через дополнительные диоды подключены к крайним. выводам первичной обмотки второго дополнительного трансформатора, а средние выводы двух упомянутых последанми обмоток соединены чере коллекторно-емиттерный переход второго коммутирующего транзистора, причем вто- ричные обмотки второго дополнительного трансформатора через диоды подключены к управляющим переходам транзисторов УПТ усилителя мощности.. На чертеке представлена дриндипиальнал схема регулируемого инвертора. Инвертор содержит задающий ген«фатор 1, подключенный к входному источнику напряжения, трансформатор 2 задающего генератора , щиротво-импульсный модулятор 3, включающий в себя формирователь пилы и дифференциальный УПТ 4, выход которог соед{шен со входами коммутирующих транзисторов 5 и 6, соединяющихчерез диоды 7, 8, 9, 10 и 11 обмотку трансформатора задающего генератора с отпирающим 12 и зап1фающим 13 трансформаторами, вторичные обмотки которых подключены к силовым транзисторам инвертора 14 запирающие диоды 15 и ограничительные резисторы 16. Схема работает следующим образом. Задающий генератор 1 вьцэабатывает прямоугольное напряжелие. Широтно-импульсный модулятор 3 в течение каждого полупериода напряжения задающего ген& ратора формирует двухпольное напряжение, причем отрицательное напряжение на выходе УПТ 4 соответствует открытому состоянию соответствующих транзистс в инвертора 14, а положительное-а фытому. Открыты два транзистора инвертора 14 Напряжв1ие на первичную обмотку трансфо матора 12 поступает через открытый транзистор 5 и один из диодов 7 или 8. Базовый ток силовых транзисторов ограничивается резисторами 16. Во время йаузы в управляющем напряжении транзистор 5 запирается и открывается транзистор 6. Следовательно, на вторичных обмотках трансформатора 12 напряжение пропадает и появляется на вторичных обмотках трансформатора 13, которые подключены запирающие диоды 15 ко входам силовых транзисторов. Таким образом, осуществляется форсированное зипирание последних. Для исключения возможности приоткрьшания ранее запертых силовых транзиогоров во время паузы в управляющем напряжении трансформатор 12 имеет допотшительную обмотку с выпрямителем 11, щунтируемые на это время открытым транзистором 6, Следовательно, напряжение на вторичныхобмоткахтрансформатора 12 i близко к нулю и все транзисторы инвертора 14 надежно заперты. В следующий полунериод процесс повторяется, но открыта дру,гая пара силовых транзисторов. Мощность, потребляемая схемой управления во время паузы в управляющем напряжении не превышает полезную мощность управления. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет использовать любую известную схему инвертора (мост, полумост, со средней точкой) с любым числом свловых транзисторов, например, три последовательно соединенные мостовые схемы. Формула изобретения Транзисторный инвертор, содержащий задающий генератор с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого крайними выводами через диоды, а средним. - через ко 1лекгорно-вмиттерный переход первого коммутирующего транзистора связана с управляющими п еходами транзисторов двухтактного усилителя мощности, его дополнительная обмотка соединена с одним из входов щирот ро-импульсного модулятора, а выход последнего подключен к базо-вмиттерньм переходам первого и второго коммутирующих транзисторов, коплекторно-вмиттерный переход второго из которых подсоединен к выходу выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью расщ1фения функциональных возможностей и повышения КПД, указанная связь вьшолнена в виде первого дополнительного трансформатора, одна из первич|Ных об моток которого поЛл ючена ко входу выпрямителя, другая через упомянутые первый транзистор н диоды - к аторичаюй обмотке задающего гшератора, крайние выводы которой через дополнительные диоды под ключены к крайним выводам первичной обмотки второго дополнительного трансфорi aTOpa, а средние выводы двух упомянутых пocfleднiavIи обмоток соедннехы коллекторно-емиттерный переход второго коммутирующего транзистора, причем JBTOричньЕ обмотки второго дополнительного

трансформатора через диоды подключены управляющим переходам транзисторов услигепя мощности.

Источники инфсфмации,:, гфинятые во внимание при експфтизе

1,Авторское свидетельстве СССР М« 527808, «л. Н 02 М 3/335, 1973,

2,Авторское свидетельство СССР № 491941, Ю1. G 05F 1/64. 1972.

3,Авторское свидетельство СССР

по заявке Мэ 2572048/07, кл. Н О2 М 3/335, 1978.