Двухтактный регулируемый инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к электроте нике и может быть .использовано в сис темах преобразования энергии, в част ности в устройствах электропитания электронной или иной аппаратуры, в электроприводе, в системах регулирования и автоматики. Известны схемы однотактных регулируемых инверторов, в которых для обеспечения работы трансформатора по симметричному циклу используется дополнительный транзистор 1 и 2. Недостаток этих устройств заключается в том, что энергия в нагрузку передается только в один такт, что уменьшает эффективность использования магнитных элементов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухтактный регулируемый инвертор, содержащий два силовых ключа, параллельно выходным цепям которых включены первые шунтирухш1ие диоды, транс форматор с ослабленной магнитной СВЯЗЬЮ между первичными и нагрузочными обмотками, а также узел запирания силовых ключей З}. Недостатки известного инвертора сложность и неоправданные потери мощности в цепях управления силовыми ключами. Цель изобретения - упрощение устройства, уменьшение динамических потерь в силовых ключах. Поставленная цель достигается тем, что двухтактный регулируемый инвертор выполнен по трансформаторной автогенераторной схеме с обмоткой положительной обратной связи, и ее вывода подключены к управляющий электродам силовых ключей через цепи, выполненные в виде трех параллельных ветвей, из которых первая и вторая - соответственно резистор и первый диод, а третья - последевательно соединенные конденсатор rt второй диод, причем их общая точка через третий диод подключена к шине питания устройства запирания силовых ключей, а параллельно входным цепям силовых ключей включены вторые шунтирующие диоды. На чертеже представлена схема инвертора. Схема содержит управляемые силовые ключи 1 и 2 , диоды 3 и 4, шунтирующие выходные цепи силовых ключей 1 и 2, диоды 5 и 6, шунтирующие входные цепи силовых ключей 1 и 2, , трансформатор 7 с вторичной обмоткой 8, первичными обмотками 9 и 10, обмоткой 11 положительной обратной связи, узел 12 запирания силовых ключей 1 и 2,цепи 13 и 14 с несимметричной проводимостью, причем кгждая цепь содержит резистор. 15 (16), перBbrti диод 17 (18), второй диод 19 (20) конденсатор 21 (22) и третий диод 23 (,24) , шины 25 и 26 питания инвертора шина питания 27 узла 12 запирания, шину входного сигнала 28, цепь 29 возбуждения генерации. Выходная цепь силового ключа (тран зистора) 1 (2) шунтирована диодом 3 (4) и через первичную обмотку 9 (Ю трансформатора 7 включена между шинами 25 и 26 питания. Входные цепи тран зисторов 1 и 2 шунтированы диодами 5 и Ь, К вторичной обмотке 8 нагрузка подключена через выпрямитель. Выводы обмотки 11 положительной обратной связи подключены к базам силовых транзисторов 1 и 2 через цепи 13 и 14 с несимметричной проводимостью, причем каждая цепь образована тремя параллельными ветвями в виде резисто ра 15 (16)первого диода 17 (18) и последовательной диодно-конденсаторной цепи, содержащей второй диод 19 (20) и конденсатор 21 (22), а средняя точка каждой конденсаторно-диодной цепи через третий диод 23 (2-;) ,-, „ ,„„ 10 соединена с шиной 27 питания узла 1 / запирания. Выходные цепи этого устро ства подключены параллельно входнь. цепям силовых транзисторов 1 и 2, а вход устройства 12 соединен с шиной 28 управляющего сигнала. Инвертор работает следующим обраПри возбуждении генерации с помо- щью пусковой цепи 29, например с помощью цепи отпирающего смещения, токи нагрузки и.силовых ключей нарастают в каждый такт плавно. Плавность нарастания токов вызвана намеренно 8

Формула изобретения

Двухтактньй регулируемый инвертор, содержащий два силовых ключа, парал24ослабленной магнитной связью между первичной и нагрузочными обмотками. Если ограничением базового тока транзистора обеспечить ограничение коллекторного тока, то амплитуда тока на первичной и вторичной сторонах трансформатора будет заданной. При этом устройство по отношению к совокупности нагрузок на вторичной стороне выступает в режиме источника тока. Величина порога ограничения токов силовых ключей устанавливается путем выбора величины резисторов 15 и 16. Это обусловлено тем, что в первый такт базовый ток первого транзистора I замыкается через элементы 6-18-11-15, а во второй такт базовый ток второго транзистора 2 замыкается через элементы 5-17-11-16. Выбором величин сопротивлений резисторов 15 и 16 амплитуда коллекторных токов устанавливаются одинаковыми при настройке схемы. Поскольку схема ведет себя как источник тока по отношению к нагрузкам на вторичной стороне, регулирование энергии в этих нагрузках осуществляется периодическим возбуждением и срывом генерации в инверторе, Срыв генерации осуществляется подачей управляющего сигнала на шину 28 узла 12 запирания. При этом с помощью диодов 19,23,20,24 обеспечивается экономичный импульсный режим питания узла 12 запирания. После осуществления запирания силовых ключей потребление энергии узлом 12 существенно уменьшается . Конденсаторы 21 и 22 снабжают энергией устройство запирания в течение времени, достаточном для устойчивости процесса запирания. Преимущества предлагаемого устройства заключаются в точ, сто оно проще, так как нет необходимости ис пользовать датчик тока, компаратор, ° питания, цепи связи компаР Р устройством запирания сило Ь1Х ключей. Кроме того, в нем меньше потери мощности, так как величина тока обмотки положительной обратной связи устанавливается на уровне, минимально необходимом для обеспече1шя требуемого (по нагрузочной способнос™) выходного тока.