Инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(54) ИНВЕРТОР

: Изобретение относится к эпектро.технике и, в частности, к инверторам преобразующим постоянный ток в переменный. Известен инвертор l , выполненньй по полумостовой схеме автогенера тора, содержащий два коммутирующих транзистора в одном плече моста и два конденсатора и другом плече мост силовой трансформатор, первичная обнотка которого включена в диагональ : моста , и управляющий трансформатор с насьщакшшмся сердечником. С целью устранения срыва автоколебаний при включении инвертора на Harpysity с большим пусковым током (например выпрямитель с большой величиной емко сти конденсаторов фильтра), управляю щий трансформатор содержит дополнй.тельную обмотку обратной связи, ВКЛЮ ченную последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, через которую осуществляется Положи™ тельная обратная связь по току. Наиболее близким по технической :сущности к предлагаемому является инвертор 2J , выполненный по мостовой схеме автогенератора, содержащий коммутирующие транзисторы в плечах моста, силовой трансформатор, первичная обмотка которого включена в диагональ моста, и управляющий трансформатор, первичная обмотка которого подключена через балластный резистор к выводам обмотки обратной связи -силового трансформатора, а вторичные обмотки управляющего трансфор 1атора подключены к переходам база-эмиттер Kot iyTHpyioщих транзисторов.г С целью устранения срыва asTOKone банки инвертора (при включении его на нагрузку с бодышш пусковьот током), управляювщй трансформатор ро держит дополнительного обмотку, включенную последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора. Общим недостатком зтих инверторов является низкая надежность, в связи с отсутствием ограничения тока коллекторов коммутирующих транзисторов до допустимого значения в пусковой период при вероятности аварийной пере грузки. Поскольку глубина положительт ной обратной связи по току увеличивается при уменьшении сопротивления нагрузки, это сохраняет коммутирующий режим преобразователя вплоть до аварийных режимов. Величина тока коллекTojwB коммутирующих транзисторов, в том числе и в аварийном режиме, будет в основном определяться сопротивлением нагрузки, что может привести к выходу из строя транзисторов преобразователя. Цель изобретения - повышение надежности инвертора путем ограничения тока коллекторов коммутирукяцих траязисторов до допустимого уровня в пусковой Период и обеспечение устойчивого режима автоколебаний при включении инвертора на нагрузку с большим пусковым током. Поставленная цель достигается тем, что в инвертор введены два управляющих транзистора разного типа проводимости два диода, второй и третий резисторы, причем второй резистор включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, а к выводам второго резистора подключены через третий резистор включенш 1е параллельно переходы бaзa-э мттep двух управляювцсс транзисторов, промежутки коллекторэ шттер которых подключены параллельно первичной обмотке управляющего трансформатора через диоды, включенные . согласно в цепи коллекторов соответственно типу проводимости транзисторов Электрическая схема инвертора пред ставлена на чертеже. . Инвертор содержит коммутирующие транзисторы 1-4, образующие плечи моста, силовой : трансформатор 5 с пер вичной обмоткой 6, включенной в диаго наль моста, вторичной обмоткой 7, под ключенной к выходным клеммам инвертора, и обмоткой 8 обратной связи. Частоту коммутации коммутируимцих транзис торов 1 - А в рабочем режиме задает управляющий трансформатор 9 с насыщающимся сердечником, имеющий первичную обмотку 10 и четыре вторичных обмотки 11- 14, подключенные через балластные резисторы 15 - 18 к переходам база-эмиттер коммутирующих тран Эисторов 1-4. Первичная обмотка 10 управляющего трансформатора 9 подключена через первый резистор 19 к обмотке 8 обратной связи силового трансформатора 5. Для обеспечения поставленной цели в цепь первичной силового трансформатора включен второй резистор 20, к которого подключены через третий всзистор 21 входные цепи первого и второго управляющих транзисторов 22 и 23, промежутки коллектор-эмиттер которых подключены параллельно первичной обмотке 10 управляющего трансформатора 9 через диоды 24 и 25. Работа инвертора на нагрузку с большим пусковьп током (например, на выпрямитель с большой величиной емкости конденсатора фильтра) происходит следующим образом. Первыми открываются те из двз пар коммутирующих транГзисторов, например, Iи 4 шш 2 и 3, на вход которых поступает запускающий импульс полоя и тельной популярности . Предложим, что запускающий импульс положительной полярности поступает на вход коммутирующих транзисторов 1 и 4. Благодаря положительной обратной связи с сило- вей трансформатором 5 через управляющий трансформатор 9, эта пара , коммутирующих транзисторов входит в режим насыщения, а пара коммутирующих транзисторов 2 и 3 запирающим управляющим напряжением удерживается в режиме отсечки. В зтом режиме ток баз коммутирующих транзисторов 1 и 4 ограничивается балластными резисторами 15 и 18, включенными в цепь вторичных обмоток I1и 14управляющего трансформатора 9. При входе коммутирующих транзисторов 1 и 4 в режим насыщения начинает нарастать ток, текущий через первичную обмотку 6 силового трансформатора 5 и резистор 20. При достижении на втором резисторе 20 падения напряжения, достаточного для отпирания первого управляющего транзистора 22, последний, открываясь, шунтирует первичную обмотку 10 управлякщего трансформатора 9, чем выводит коммутирующие транзисторы 1 и 4 из насьоацения. Запасенная энергия в индуктивности обмоток трансформаторов вызывает изменение полярности управ- . ляющих напряжений на переходе база.эмиттер коммутирующих транзисторов, запирая коммутирующие транз ис оры 1 и 4 и отпирая транзисторы 2 и 3, В результате пара транзисторов 1 и 4 входит в режим отсечки,а пара тран зисторов 2 и 3 в режим насьщения. Ток баз этих транзисторов ограничивается балластными резисторами 16 и 17. Теперь нарастакнций импульс тока колпекторов транзисторов 2 и 3, создавая йа 1дениё напряжения на резисторе 20, От крывает транзистор 23, который, шунти руя Первичную обмотку 10 управлянлцего трансформатора 9, осуществляет переключение тока нагрузки на пару транзис торов 1 и 4. После этого цикл вновь повторится. В пусковой период не происходит. срьша автоколебаний, поскольку ток коллекторов коммутирующих транзисторо не достигает значений, при которых тока баз транзисторов бьшо бы недостаточно для удержания пары открытых коммутирующих транзисторов в режиме насыщения. По мере истечения времени пускового режима ток коллектора коммутирующих транзисторов уменьшается до величины, соответствующей рабочей.величине тока нагрузки инвертора. При рабочем значении тока нагрузки, падения напряжений на резисторе 20 недостаточно для отпирания транзисторов 22 и 23. В связи с этим длительность импульсов тока коллектора транзисторов 1 - 4 в рабочем режиме определяется временем насыщения магнитопровода управляющего трансформатора 9. Предлагаемый инвертор, выполненный по схеме автогенератора мостового типа с устройством ограничения тока кол лекторов коммутирующих транзисторов :В пусковой период, отличается от известного более высокой надежностью. Наличие ограничения тока коллекторов коммутирующих транзисторов в пусковой период позволяет применить в качестве коммутирующих транзисторов более дешевые, имеющие меньший допустимый ток коллектора. Формула изобретения Инвертор, содержащий коммутирунщие транзисторы включенные по мостовой схеме автогенератора, силовой трансформатор, первичная обмотка которого включена в диагональ моста, и управляющий трансформатор, первичная обмотка которого подключена через первый резистор к обмотке обратной связи силового трансформатора, а вторичные обмотки управляющего трансформатора подключены к переходам база-эмиттер коммутирующих транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности инвертора, в него введены два управляющих транзистора разного типа проводимости, два диода, второй ; и третий резисторы, причем второй резистор включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, а к выводам второго резистора подключены через третий резистор включенные параллельно переходы база-змиттер двух управляющих транзисторов, промежутки коллектор-эмиттер которых подключены параллельно первичной обмотке управляющего трансформатора через диоды, включенные в цепи коллекторов соответрственно типу проводимости транзисторов ..Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США. 34047089, кл. 363-59, 1978. 2.Патент Франции 2369732, кл. Н 02 М 7/537, 1978.