SU1015476A1 - Инвертор - Google Patents

Abstract

ИНВЕРТОР, содержащий транзисторный мост, одна диагональ которого подключена к выходным выводам, Д друга  зашунтирована емкостным . делителем и подключена к входным выводам , узел управлени , выходы которого подключены к входам первого и второго форкшрователей импульсов, выходные выводы которых подключены к управл ющим входам транзисторов инвертора, два информационных трансформатора , первичные обмотки которых соединены последрват.ельно и подклю чены к выходным выводам инвертора, а обща  точка этих обмоток соединена со средней точкой емкостного делител ; , вторичные обмотки информационных трансформаторов через датчики состо ни  транзисторов подключены к вторым входам формирователей импульсов , о тли ч а ю щ и и с   i тем, что, с целью расширени  диапазона регулировани  и снижени  массо (Л габаритных показателей, выходы узла управлени  подключены- к управл ющим входам транзисторов, выходные обмотки nef)Boro формировател  импульсов через дополнительные выпр мители соег динены с переходами база-эмиттер- и база-коллектор транзисторов первой стойки моста, а выходные обмотки второго формировател  импульсов через дополнительные выпр мители.соеел динены с переходами база-эмиттер и база-коллектор.транзисторов второй 4 стойки моста.

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано эо вторичных источниках питани , выполненных на высоковольтных транзисторах.

Известен мостовой инвертор, с6держаиий задгиощий генератор, форми-г рователь импульсов управлени  и силовые .транзисторы усилител  мощности СП.

Недостатками устройства  вл ютс  плохие массогабаритные показатели И небольшой диапаэон рех лировани . Известен также инвертор, содержащий транзисторный мост, задающий генератбр с тра нсформат6рным выходом, одни . обмотки которого подключены к переходу база-эмиттер, ci другие к переходу коллектор-баз а каждого транзистора С2 J.

Отсутствие режима форсированного запирани  перехода 3Nn TTep-6a3a в этом устройстве приводит к большой Длительности процесса запирани  и сле овательно к необходимости снижени  рабочей частоты инвертора. Формирование импульсов управлени  тран-; знсторов стойки моста от не- I точника приводит к по влению сквозных токов, значительно снижакнцих КПД устройства и надежность его,

Наиболее близким к предлагаемому j  вл етс  инвертор, содержащий транзисторный мост, одна диагональ которого подключена к выходным выводам, а друга  зашунтирована ёмкостньв делителем и подключена к входным , ву водам, узел управлени , выходы которого пoдкjaючeны к входам двух освовных формирователей импульсов, выходные выводы которых попключ Ш

к управлйкицим входам транзисторов инвертора, два информационных трансформатора , первичные об 4отки которых схэедйнены последовательно И подключены к выходным выводам инвертора , а обща  точка этих обмоток

соединена со средней точкой емкостного делител , вторичные обмотки информационных трансформаторов через датчик состо ний транзисторов подключены к вторым входам формирователей импульсов З.

Недостатками известного инвертора лвл ютс  плохие массогабаритные показатели и малый диапаэон регулиро вАни  вследствие которых отсутствует режим форсирбванного запирани  транзисторов. Большое врем  рассасывани  носителей из области базы при- водит к снижению рабочей частоты инвертора при измен ющейс  нагрузке, т.е. к увеличению массы и габаритов инвертора. Так как на врем  рассдсыВсши  носителей из области базы транзистор  вл етс  неуправл еьв 1м, то, следовательно, при регулировании

длительность этого процесса будет вли ть на диапазон регулировани , ; -

Кроме этого, отсутствие форсированного запирани  увеличивает зависимость формы выходного напр жени 

5 от разброса транзисторов. Это объ сн етс  тем, что при различном времени выключени  транзисторов в диагонал х моста в выходном напр жении по вл етс  нулева  пауза, длительность которой вли ет и на диапазон регулировани  и на МГП инвертора и измен етс  при изменении нагрузки.

Цель из9бретени  - расширение диапазона регулировани  и снижение массогабарит ных показателей.

Поставленна  цель достигаетс  .тем, что в инверторе, содержащем транзисторный мост, одна диагональ которого подключена к выходным выводам , а друга  зашунтирована емм костным делителем и подключена к входн лм выводам, узел управлени , выходы которо го подключены к входам первого и второго формирователей импульсов, выходные выводы которых подключены к.управл ющим входам транзисторов инвертора, два информёщионных трансформатора, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выходным выводам инвертора, а обща  точка этих обмоток соединена со средней точкой емкостного делител , вторичные обмотки информационных трансформаторов через датчики состо ни  транзисторов подключены к вторым входам формирователей импульсов, выходы уэла управлени  подключены it управл  ицим входам транзисторов, выходные обмотки указанного первого формировател  иьщульсов через дополнительные выгСр м тели соединены с переходами база-эмиттер и база-коллектор транзисторов первой стойки моста, а выходные обмотки указанног го второго формировател  импульсов через вь1пр мители соединены с переходами база-эмиттер и база-коллектор транзисторов второй стойки моста.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схемс предлагаемого инвертора; на фкг. 2 - временные диаграммы напр жений на элементах инвертора .

Инвертор содержит транзисторы 1-4 с выходным трансформатором 5, информационные трансформато %1 б и 7, датчики 8 и 9: состо ни  транзисторов . Формирователи 10 и 11 ИМПУЛЬСОВ с трансформаторами 12 и 13. ТрансфОрматор 12 имеет выходные обмотки 14-17, а трансформатор 13 -выходные обмотки 18-21, всге выходные обмотки формирователей импульсов соединены через выпр мители 22-29 с переходами база-коллектор н база- эмиттер

трэ;нэистрров 1-4, Узел 30 управлени выполнен также -с трансформатором, вторичные обмотки которого подключены к управл 1ои1им П(ереходам транзисторов .

На фигг 2 представлены временные д№агра(ФС1 31 Напр жени  на выходе узла 30 управле и г напр жени  32 н ннфсрмационном трансформаторе, напр жени  33 на выходе фор11«1ровател  импульсов, напр жени  34 на переходе эмиттёр-баэа транэис ора 1 и напр жени  35 на переходе эмиттербаза транзистора 4, напр жени  36 на выходе, инвертора.

Инвертор работает следующим ,

Пр моугС1льныв Импульсы с выxoдны обмоток узла управлени  поступаютв противогазе на тоанэистооы 1.2 и Э 4. Регулирование величины выходного напр жени  осуществл етс  за изменени  фг130&ого сдвига напрж ю А управлений транэистораьш одной стойки моста о тносителъно другой СТОЙКИ.

Рассьютройм сначала работу одной стойки моста. В момент под действие напр жени  31 открыт транзистор 1. По первич ой обмотке информационного транформатора & протекает ток и на обмоткак его.,форми1 уетс  напр жение 32. В момент вреалени t напр жение

.31 на.обмотке узла 30 управлени  мен ет знак, однако из-за наличи 

избыточных носителей в области базы транэист ф 1 е закроетс  до техпсфг пока не закончитс  процесс их рассасывани . Дл  обеспечени  форсированного запирани  в фсфмировател х импульсов 10 и посто нно осуществл етс  сравнение по фазе напр жени  на входе транзистора и напр жейи  иа переходе эмиттер-коллектор напр жений иа информационных трансформаторах б и 7 через датчики состо ни транзисторов 8 и 9. в промежутке времени когда напр жени  31 и 32 не совпадают по фазе, на о«йлотках 14-17 формнруютр  напр жени  33, которые через зъаф ымт&пл 22 f 23 и 25 прикладылаютс  к переходгм транзисторов 1 и 9 |1апржкеиие иа обмотке 15 1И:1бираетс  из услови  предельных параметров транзистора. С квларное сопротивление цепи: база транзистора 1 выпр митель 23, привед гниое сопротивление формировател  10, змиттер траизистсрА 1 мало поэтому процесс рассасывани  носителей из области базы проходит очень быстро. ние иа обмотке 14 через диод 22 выводит Переход коллектор-база транзистора в активную область, за счет чего происходит дополнительное ускорение процесса рассасывани  Одновременно . Наводитс  напр жение 33. и на о{ «отках 16 и 17, однако, так как диод 24. закрыт, то ;йа переход база-коллектор транзистора 2 напр  жение 33 не оказывает вли ни , а

напр жение на чэбмотке 17 через выпр митель 25приложено к переходу змиттёр-база транзистора 2 в запирйо- . щей пол рности дл  устранени  сквозг ного тока. Как только в мемиент времени t закончитс  процесс рассакд вани  в транзисторе 1, он закроетс , напр жение 32 на информационном трансформаторе 6 сменит знак и будет совпадать по фазе с напр жением 31.

На трансформаторе 12 будут отсут-;

ствовать импульсы, поэтому транз:истор

2 откроетс  под действием йапо же-

ни  31, а Транзистор 1 под действи ем этого же напр жени  будет закрыт, ,

В момент времени t, произойдет бчередное переключение напр жени  31 на выходе узла 30 управлени . Напр зке1 ние 31 и напр жение 32 на информат цнонном трансформаторе будут сдвинуты по фазе за счет процесса рассасывани  носителей из области базы транзистора 2. Импульсы напр жени  33 на: обмотке 16 вывод т переход б«з а-коллектор транзистора 2 в активную

область, напр жение ни обмотке 17 обеспечивает форсирование процесса

рассасывани , и напр жение на обмотке 15 обеспечивает задержку .на включение транзистора 1 до;;.полного запирани  транзистора 2. Далее процесс

в стойке .инвертора полностью повтор етс .

Втира  стойка работает аналогичным образом,

Дл  обеспечени  регулировани  : выходного напр жени  36 на выходном трансформаторе 5 инвертора в узле управлени  осуществл ют сдвиг напр жений , поступак цих на транзисторы

1 и 2 относительно напр жений., поступающих на транзисторы 3 и 4.

Таким образом соединение выходных обмоток узла управлени  с управл хнцими входами транзисторов, а I

ВЫХОДНЫХ.Обмоток формирователей импульсов через выпр мители с переходами эмиттер-база и коллектор--база позвол ет формировать длительность , запирающих импульсов, автоматически

мен кицуюс  при изменений тока нагрузки что по принципу действи 

идентично слежению за током коллектора , в то врем  как в стройстве прототипа обеспечиваетс  только формирование задержки,на отпирание

транзистора дл  исключени  сквозных токов. Обеспечение форсированного запирани  транзисторов позвол ет уменьшить врем  рассасывани  на Iip-40% и тем самым позвол ет повы;сить частоту работы инвертора при

измен ющейс  нагрузке, что позвол ет улучшить МГП трансформатора. При этом форсированное запирание уменьшает также и врем  переключени  транзистора на 10-20%, уменьша  тем самым динамические потери в транзисторе. Обеспечение минимального времени рассасывани  позвол ет одновременно также расширить диапазон регулировани , в то врем  как в схеме прототипа принципиально во всех режимах в выходном напр жении форл1ируетс  нулева  нерегулируема  пауза. Использование режима слежени  только за фазой выходного 1апр жени , а не за величиной, позвол ет мен ть не только ток нагрузки, но

и величину напр жени  источника питани  в широком диапазоне.

Итак, сигнал с формирователей форсирующих импульсов поступает на каждый транзистор в двух случа х когда открыт один из транзисторов . в стойке, поэтому дл  исключени  сквозного тока необходимо поддерживать другой транзистор закрытым, и когда необходимо осуществл ть форсированное запирание ранее открытого транзистора. Во втором случае форсирующие импульсы подаютс  не только на переход ,эмиттер-база, а поступают также и на переход база-коллектор транзистора, который надо закрыть. п п

р

fa

С

/5

rn

ff

1-L

Фиъ,1

Claims (1)

1. ИНВЕРТОР, содержащий транзисторный мост, одна диагональ которого подключена к выходным выводам, а другая зашунтирована емкостным делителем и подключена к входным выводам, узел управления, выходы которого подключены к входам первого и второго формирователей импульсов, выходные выводы которых подключены к управляющим входам транзисторов инвертора, два информационных трансформатора, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выходным выводам инвертора, а общая точка этих обмоток соединена со средней точкой емкостного делителя, вторичные обмотки информационных трансформаторов через датчики состояния транзисторов подключены к вторым входам формирователей импульсов, о тли ч «а ю щ й й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и снижения массогабаритных показателей, выходы узла управления подключены- к управляющим входам транзисторов, выходные обмотки первого формирователя импульсов через дополнительные выпрямители сое? динены с переходами база-эмиттер- и база—коллектор транзисторов первой стойки моста, а выходные обмотки второго формирователя импульсов через дополнительные выпрямители.соединены с переходами база-эмиттер и база-коллектор транзисторов второй стойки моста.