Мостовой транзисторный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/537 

1

Изобретение относится к Т1реобразовательной технике и может найти тфименение в автоматике, электротфиводах, блоках тгнтания и других устройствах, где используются мостовые ключевые усилители с широтно-имттульсной модуляцией.

Известен мостовой транзисторный инвертор, выполненный в виде двухкаскадного усилителя с резистивнымз связями, в котором транзисторы оконечного Каскада имеют противоположный тип проводимости, а транзисторы предварительного каскада имеют противоположный тип проводимости тго отношению к соединенному с ними транзистору оконечного каскада, гфи этом, между объединенными базами двух транзисторов предварительного каскада н объединенными коллекторами двухтранзисторов оконечного каскада включены резисто ры положительной обратной связи ll . JQ

Однако подобная схема работает в ог раниченном частотном диапазоне.

Известен также трензисторный инвертор, содержалтнй задаю ций генератор с

трансформатором уттравления, усилитель мснцностн с выходным трансформатором и транзисторы, между базой и кол;кктором которых включены обмотки утфавления 2.

Недостатком этого инвертора является низкий кт.

Наиболее близким тто технической сущности является мосторой транзисторный инвертор, содержащий в каждом тшече силовой транзистор, КОЛЛ5КТОР которого подсоединен к одному из входных выводов, эммитер - к одному из выходных выводов, а база подключена к токозадающему резистору и к коллектору соответствующего yiiравлнющего транзистора, управляющий электрод которого связан с генератором импульсов управле1шя з.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона и повышение надежности работы Т1утем устранения сквозных токов.

Эта цель достигается тем, что в каждое из тшеч устройства введен конденсатор, один электрод которого присоеди 1БН к одному из входнь1Х выродои, а второй - к

.3773876 ... г

другому концу токозадаюшего резистора,Положительная обратная связь в инвера также к катоду вновь введенного раз-торе создается резистором 3..Когда трапвязывающего диода, анод которого подключен к базе силового транзистора, кроме того, между коллектором ут1равляющего и эммитером силового транзисторов, а также между выходом генератора имт льсов управления и базой утгравляющих Tpatt аистрров введены диоды. На фиг. 1 показана принципиальная схема инвертора, на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Мостовой инвертор содержит развязывающие диоды 1, 2, резисторы 3, 4 то козадающне, силовые транзисторы 5, 6, конденсаторы 7, 8 обратной связи; диоды 9, 10 смещения, управляющие транзисторы 11, 12; диоды 13, 14 развязки и генератор 15 импульсов управления. Мостовой инвертор работает следующим образом. При включении источника Ш1та)в;1я и пр отсутствии входного сигнала управления UE,X сншаль утфавлешя и Uijnp имеют высокий положительный потенциал, равный 1. Диоды 13, 14 оывежены в прямом нап. равлении, а управляющие транзисторы 11, 12 находятся в состоянии насыщешя, т.е. йЬгрузка 2.цогр через открытые силовые транзисторы 11, 12 и через диоды 9, 10 соединена с корпусом. Конденсаторы 7, 8 заряжаются до напряженкя источников питания по цепи: диоды 1, 2 - конденсаторы 7, 8 диоды 9, 10 транзисторы 11, 12. Транзисторы 5, б закрыты напряжением смещения диодсяз 9, 10. При поступлении входного сигнала на выходе генератора 15 импульсов увравления появляются в противофазе напряЕ{фиг.2). жения и yjip t и Uynp II При нулевом значении сигнала Uutrpt диод 14 закрывается и, следовательно, закрывается транзистор 11,..транзистор 5 откр;(шается током, протекающим через резистор 3, и датендиал на эммитере этого ipansiacTopa становится равным напряжению питания Е {фиг.2). Так как конденсатор 7 уже был заряжен до питаю щего напряжения, то напряжение в точке а становится равным удвоенному значению напряжения питания (фиг.2) U Q , при этом диод 1 закрывается обратным напряжением смещения. Постоянная времени цепи конденсатора 7 и резистора 3 превышает значительно 1 ущц, , и за время закрытого состояния транзистора 5 тотенциад точки д.изменяется незвачитеоь зистор 11 закрывается, а транзистор 5 начинает проводить, разность потенциалов между верхнем выводом резистора 3 и эммитером транзистора 5 сохраняется равной Е. и транзистор 5 управляется напряжением конденсатора 7, так что потенциал на его базе возрастает до момента открытия перехода база-коллектор. Посда этого транзистор 5 работает.как ннвертирук)ший переключающий транзистор, который имеет весьма малое напряжение сдвига нуля, равное разности падения, напряжеНИИ на переходах базб эммитер и база-коллектор. Ток в цепи нагрузки замыкается по цепи: транзистор 5,ZHo,(-p диод 1О, транзистор 12. При появлении положительного значения сигнала Utjnpl открываются диод 14 и транзистор 11 , переключая ток базы транзистора 5 по цепи резистора 3 на себя, что обестючивает закрытие транзистора, эгюму способствует падение напряжения на диоде 9 за счет тока нагрузки. Значение Потенциала в точке с становится блиэким к потенциал уземля (фиг. 2 ),U6,cooTветственно изменяется потенциал точки а (фиг.2) UQ , диод 1 .открывается , обеспечивая подзарядку конденсатора 7 до напряжения источника питания. В правом шюче повторяются прсюессы., описанные выше для левого плеча, ток нагрузки изменяет свое, направление на обрат ° (фиг. 2Urfii Ш ). . Таким образом;, отпирание и запир ние верхнего ключа инвертора полностью определяется запиранием и отпиранием нижнего ключа. В инверторе нет автономных цепей управления нижними и верхними ключами инвертора, а, следовательно, и нескомпенсированных задержек управляющих импуль. сов. Г - -. в инверторе исключена возмояшость одновременного нахождения силовых тра&зисторов в открытом состоянии даже при неисправности в цепи его управления. Формула изобретения Мостовой транзисторный инвертор, со-, держащий в каждом плече силовой транзистор, коллектор которого подсоединен к одному на входных выводов, эммитер одному из выходных выводов, а база подключена к токозадакщему резистору и к коллектору соответствующего управляющего транзистора,- управляющий электрод которого связан с генератором импульсов управления, отличающи с я тем, что с целью распгоревпя частот ного диапазона и повышения надежности, в каждое .из плеч устройства введены конденсатор, одян электрод KOTopotX) присоединен к одному из входных выводов, а второй - к другому концу токозадающего резистора, а также к катоду вшть введенного развязывающего диода, анод которого подключен к базе силового тра& зистора, кроме того, между коллектором 7 6 управляющего и эммитером силового транзисторов, а также между выходом генератора тактовых импульсов к оозой управляюших транзисторов введены диоды. Источники ив юрмации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР I 306536, кл. Н 02 W 7/537, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР J 483749, кл. Н О2 М 7/537, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР J 445107, кл Н 02 М 7/537, 1974.

v L