Полумостовой транзисторный инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания для преобразования постоянного тока в .переменный посредством инверторов.

Известны полумостовые инверторы, содержащие два последовательно соединеншлс транзистора, в которых для

снижения динамических потерь параллельно каждому транзистору включена RCD-цепочка, а в цепь питания включен дроссель, шунтированный диодом и резистором DI.

Недостаток данного решения состоит в том, что в указанных резисторах и обмотке дросселя рассеивается мощность, что снижает КПД инвертора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является по-: лумостовой инвертор, в котором отсутствуют резисторы для разряда конден- сатора, но дроссели также шунтированы диодами .

Недостаток данного инвертора низкий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД.

Указанная цель достигается тем, что в полумостовом инверторе, содержащем первый транзистор, подключенный коллектором к первому входнсму выводу инвертора, второй транзистор подключенный эмиттером ко второму входному выходу инвертора, два

10 селя, включенш1|е последовательно между эмиттером первого и коллектором второго транзисторов, причем точка соединения дросселей подключена к первому выходному выводу инвертора,

15 два конденсатора, первый диод, подключенный во встречном направлении пер вым электродом к эьшттеру первого транзистора, и второй диод, подключенный во встречном на фавлении пер20вым электродом к коллектору второго транзистора,-второй.электрод каждого ,из указанных диодов соединен с первым ВЫВОДОМ конденсатора, втолэой вывод 3 которого подключен ко второму выходному выводу инвертора, а между вторы ми электродами диодов включен введен ный стабилитрон. На чертеже приведена скема предла гаемого инвертора. Инвертор содержит два конденсатор 1 и 2,. два транзистора 3 и 4, соединенные последовательно с дросселями 5 и б. Эмиттер транзистора 3 и коллектор транзистора 4 соединены через диоды 7 и 8 и конденсаторы 9 и 10 соответственно с общей точкой конденсаторов I и 2. Диоды 7 и 8 соединены между собой через стабилитрон 11. Напряжение обратной связи с эмиттера транзистора 3 и с коллектора транзистора 4 через резисторы 12 и 13 подано на первичную обмотку транс форматора 14, другой конец которой соединен с общей точкой конденсаторо 1 и 2. Базовые обмотки W и Wrt ВКЛ чены между базой и эмиттером транзис ров 3 и 4 соответственно. Трансформа тор 14 имеет дополнительную обмотку 15,которая через стабилитрон 16 соеди нена с обмоткой 17 пускового трансфо матора 18, на другую обмотку 19 кото рого через динистор 20 подано напряж ние с конденсатора 21. Конденсатор 21 через резистор 22 соединен с исто ником питания Е , а через диод 23 и резистор 24 - с общей точкой дросселей 5 и 6. Инвертор работает следующим образом. При подаче питающего напряжения на схему от источника конденсатор (21 заряжается через резистор 22. Как только напряжение на нем достигнет величиШ), при которой динистр 20 переключается в проводящее состояние все напряжение с конденсатора через динистр 20, трансформатор 18 и стабилитрон 16 приложится к обмотке 15 трансформатора 14, при этом коэффициенты трансформации по величине и знаку должны быть такими, чтобы транзистор 4 открывался до насыщения. Напряжение с его коллектора через резистор 13 прикладывается к обмотке трансформатора 14, и благо,даря положительной обратной связи через трансформатор 14 транзистор 4 удерживается в насьщенном состояНИИ. При этом напряжение с конденсатора 2 через нагрузку 25 приложено к дросселю 6, ток через него наастает и при насыщении дросселя все напряжение приложено к нагрузке 15. Конденсатор 21 через диод 23, per зистор 24,.дроссель 6 и транзистор 4 разряжается. Конденсаторы 9 и 10 заряжаются до - Е через стабилитрон 11, диод 7, дроссели 5 и 6 и транзистор 4. При насыщении магнитопровода трансформатора 14 ток в базе транзистора 4 падает до нуля, транзистор запирается и ток нагрузки переключается из транзистора через диод в конденсаторы 9 и JO, При этом напряжение на транзисторе нарастает при нулевом токе в нем. Ток в обмотке W трансформатора 14 падает. напряжение на его обмотках меняет знак, транзистор 3 открывается и благодаря положительной обратной связи быстро входит в насьпцение. Конденсаторы 9 и 10 разряжаются через нагрузку и при индуктивном характере нагрузки заряжаются в противоположном направлении. При насыщении дросселя 5 нагрузка 25 через дроссель 5 и транзистор 3 подключаете ся к конденсатору 1. При-, этом конденсаторы 9 и 10 через транзистор 3, дроссели 5 и 6, диод 8 и стабилитрон П дозаряжаются до +Е. Энергия, накопленная в дросселе 6, уходит на перезаряд емкостей 9 и 10, а избыток ее рассеивается в стабилитроне 11. Далее при перемагничивании и насыщении магнитопровода трансформатора 14 транзистор 3 запирается и происходит переключение тока из транзистора 3 в транзистор 4 и .т.д. В инверторе устанавливается автоколебательный режим. При этом конденсатор 21 разряжен, а стабилитрон 16 препятствует прохождению колебаний с трансформатора 14 в трансформатор 18. Потери в транзисторах 3 и 4 при их переключении минимальны, так как включение транзисторов происходит при нулевом токе, а выключение - при нулевом напряжении. Диалогично работает инвертор с внешним возбуждением. Транзисторы 3 и 4 поочередно открываются от схемы возбуждения одним из известных способов. При этом схема пуска (21 и 18) и элементы обратной связи (14, 12 и ТЗ) становятся излишни. Предлагаемая схема может также применяться в инверторах, собранных пр мостовой схеме. 5 Изобретение позволяет создавать верторы на транзисторах мощностью в несколько киловат,работающие непосре ственно от промышленной электросети обладающие высокими КПД, и надежностью, малыми габаритами и весом. Так как энергия дросселя полезно используется для перезаряда конденс тора, КЦЦ предлагаемого инвертора вьше чем известного. Формула изобретения Полумостовой транзисторный инвер тор, содержащий первый транзистор, подключенный коллектором к первому входному выводу инвертора, второй транзистор, подключенный эмиттером ко второму входному выводу инвертора, два дросселя, включенные последовательно между эмиттером первого и коллектором второго транз 7 сторов, причем точка соединения дрос селей подключена к первому выходному выводу инвертора, два конденсатора, первый диод, подключенный во встречном направлении первым электродом к эмиттеру первого транзистора, и второй диод, подключенный во встречном направлении первым электродом к коллектору второго транзистора, о тличающийся тем, что, с целью повышения КГЩ, второй электрод . каждого из указанных диодов соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен ко второму выходному выводу инвертора, а мехщу вторыми электродиодами включен введенный стабилитрон. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе : J. Патент Франции 2359540, кл. Н 02 М 7/537, 1978. 2. Патент США В 3750003, кл. Н 02 М 1/18, 1973.

(

24

П

z

A

a

V

2ff

D

Г5

7f

2/

r г I

19

Ю

Of