Транзисторный инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Известны статические преобразователи, содержсвдие силовые ключи и сформаторы обратной связи по току ul Наиболее близкий к предлагаемому транзисторный инвертор содержит тран форматоры тока с дополнительными обмоткг ми, первичные обмотки каждого из которых включены последовательно в выходные цепи силовых т-ранзисторов вторичные подключены параллельно их переходам база-эмиттер, причем параллельно вспомогательной обмотке каждого трансформатора тока через ра вязывающий диод подключен управляю щий транзистор 12. Недостатками известной схемы явля ются большая мощность блока управления и недостаточная нгщежность работы транзисторов. Цель изобретения - повышение КПД путем уменьшения мощности блока управ ления. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены кондейсаторный делитель напряжения, подключенный параллельно входным выводам, и три импульсных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к выходу задающего генератора, каждая вторичная обмотка подсоединена через диод параллельно переходу база-эмиттер управляющего транзистора, а вспомогательная обмотка каждого трансформатора тока через ограничивающий резистор подключена между общей точкой силовых транзисторов и общей точкой конденсаторного делителя напряжения, , причем частота запирающих сигналов, подаваег ых через первый импульсный трансформатор в два раза больше частоты инвертора, а частота отпиракицего сигнала., подаваемого через второй и третий импульсные трансформаторы, равна частоте инвертора. Причем база одного управляющего транзистора через резисторы подключена к средней точке указанного конденсаторного делителя напряжения., а база другого управляющего транзистора через резистор подключена к общей точке указанных силовых транзисторов. На фиг. 1 представлена схема транзисторного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов импульсных трансформаторов. Инвертор содержит силовую часть, выполненную по мостовой схеме на силовых транзисторах 1 и 2 и конденса торных делителях 3 и 4 напряжения, с трансформаторами- 5 и б тока, перв ные обмотки 7 и 8 каждого из которых включены в выходную цепь силовых тр зисторов, вторичные обмотки 9 и 10 включены во входные цепи силовых тр |зисторов 1 и 2, а вспомогательные об мотки 11 и 12 каждого трансформатора 5 и б тока связаны.через развязы вающие диоды 13 и 14 с управляющими транзисторами 15 и 16. Блок 17 управ ления содержит три импульсных трансформатора 18-20. Вспомогательная обмотка 11 трансформатора 5 тока через ограничивающий резистор 21 подключена к общей точке силовых транзисторов 1 и 2, а вспомогательная обмотка 12 трансформатора 6 тока через ог раничивающий резистор 22 подключена к общей точке конденсаторных делителей 3 и 4. База управляющего транзис тора 15 подключена к общей точке силовых транзисторов через резистор 23 а база управляющего транзистора 16 через резистор 24 подключена к общей точке конденсаторных делителей 3 и 4. Транзисторный инвертор работает следующим образом. , Допустим, что открыт транзистор 2 и закрыт транзистор 1 стойки моста силовой части преобразователя. Тогда напряжение диагонали моста управления, составленного из транзисторов 1 и 2 и конденсаторных делителей напряжения 3 и 4, рассыщает сердечник -токового трансформатора 5 по его дополнительной обмотке 11 и пода ет отпирающий сигнал во входные цепи транзистора 2. Этот дополнительный отпирающий сигнал необходим при работе силовой части на индуктивную нагрузку - отпирает силовой транзистор при изменении фазы мгновенного значения тока нагрузки. Для запирания транзистора 2 от блока 17 управления через импул ьсный трансформатор 18 подается пер- ; вый импульс, отпирающий тра«зистор 16. Этот транзистор 16 шунтирует дополнительную обмотку- 12 токового трансформатора б и тем самым выключает его. с. Для уничтожения явления перекры-тия силовых транзисторов 2 и 1 транзистор 15 также отпирается импульсом импульсного трансформатора 18. Транзистор 1 в этом случае не может открыться, так как дополнительная обмотка 11 токо-вого трансформатора 5 зашунтирована открытым транзистором 15. Длительность первого импульса берется больше времени необходимого для запирания транзистора 2. После окончания первого импульса через импульсный трансформатор 19 на вход .транзистора 1 подается отпирающий сигнал. Для обеспечения нормального процесса переключения транзисторов 1 и 2 при любых токах нагрузки (отстающих, опережающих и т.д.) тот же сигнал подается на отпирание транзистора 16 и запирание транзистора 15. Для исключения ложного запуска силового транзистора 1 база управляющего транзистора 15 через резистор 21 подключена-к общей точке силовых транзисторов 1 и 2. Дальнейшая работа аналогична вышеописанной. При обратном переключении силовых транзисторов сигнал на отпирание транзисторов 2 и 15 и запирание транзистора 16 подается от блока 17 управления через импульсный трансформатор 20 . Временное расположение сигналов изображено на фиг. 2, где 1-ый сигнал - импульс с импульсного трансформатора 18, 2-ой сигнал - с импульсного трансформатора 19 и 3-ий сигнал с импульсного трансформатора 20. Для защиты силовой части преобразователя от ложного отпирания закрытых силовых транзисторов дополнительные обмотки соответствующих токовых трансформаторов в течение всего времени закрытого состояния силовых транзисторов шунтируются транзисторами 15 или 16 управления. Транзисторы 15 и 16 отпираются в это время через сопротивление 29 и 30. Таким образом, предлагаемая схема позволяет резко снизить потребляемую от блока управления мощность, так как от этого блока берутся только узкие маломощные импульсы, а вся мощность, необходимая для управления транзисторами с токовой положительной обратной связью (дополнительный отпирающий сигнал и размагничивание сердечника токового трансформатора) , составляющая 5% от,мощности потерь входных цепей транзисторов, берется от моста, состоящего из стойки моста силовой части и конденсаторного делителя напряжения. Формула изобретения Транзисторный инвертор, содержащий трансформаторы тока с дополнительными обмотками, первичные обмотки каждого из которых включены последовательно в выходные цепи силовых транзисторов, а вторичные подключены параллельно их переходам база-эмиттер, причем параллельно . вспомогательной обмотке каждого трансформатора тока через развязывающий диод подключен управляющий транзистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения мощности Отока управления, введены конденсаторный делитель напряжения, подключенный параллельно

входным выводам, и три импульсных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к выходу задающего генератора, каждая вторичная обмотка подсоединена через диод параллельно переходу база-эмиттер управляющего транзистора, а вспомогательная обмотка каждого трансформатора тока через ограничивакмций резистор подключена между общей точкой силовых транзисторов и общей точкой конденсаторного делителя напряжения, причем частота запирающих сигналов, подаваеглых через первый импульсный трансформатор в .два раза больше частоты инвертора, а частота отпирающего сигнала, подаваемого через второй и третий импульсные трансформаторы, равна частоте инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1968, № 1, с..13.

Ut. 1