SU1297199A1 - Transistor inverter - Google Patents

Transistor inverter Download PDF

Info

Publication number
SU1297199A1
SU1297199A1 SU853972679A SU3972679A SU1297199A1 SU 1297199 A1 SU1297199 A1 SU 1297199A1 SU 853972679 A SU853972679 A SU 853972679A SU 3972679 A SU3972679 A SU 3972679A SU 1297199 A1 SU1297199 A1 SU 1297199A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistors
capacitor
output
additional
bridge
Prior art date
Application number
SU853972679A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Александрович Белов
Владимир Аркадьевич Баймулкин
Original Assignee
Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова filed Critical Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority to SU853972679A priority Critical patent/SU1297199A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1297199A1 publication Critical patent/SU1297199A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель изобретени  - уменьшение массы и габаритов путем упрощени . Инвертор содержит два полумоста на транзисторах 1 - 4, выходной трансформатор 6, выходную цепь 12 -гГГ грггг 8, дроссель 12, дополнительные цепи 13 и 14, выполненные на диодах 15 и 17 и шунтирующем конденсаторе 16. Введение обмотки 18, вспомогательного дроссел  19 и их подключение обеспечивает уменьшение количества вспо могательных дросселей и упрощение устройства. Благодар  дополнительной цепи 13 нарастание напр жени  на конденсаторе 16, а, следовательно , и напр жений на транзисторах 2 и 3 происходит с задержкой по отношению к спаду тока через эти транзисторы . Этим обеспечиваетс  уменьшение динамических потерь на транзисторах . В момент разр да конденсатора , которьй происходит по косину- соидальному закону, ток в вспомогательном дросселе имеет синусоидальную форму и после достижени  нулевого значени  передаетс  в нагрузку . 2 ил. СЛ С --Ч со СО соThe invention relates to converter equipment and can be used in secondary power supply sources. The purpose of the invention is to reduce the weight and size by simplifying. The inverter contains two half bridges on transistors 1-4, an output transformer 6, an output circuit of 12-yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy, 8, choke 12, additional circuits of 13 and 14, made on diodes 15 and 17 and a shunt capacitor 16. Introduction Connecting them reduces the number of auxiliary chokes and simplifies the device. Due to the additional circuit 13, the increase in the voltage on the capacitor 16, and, consequently, the voltages on the transistors 2 and 3, occurs with a delay in relation to the current decay through these transistors. This provides a reduction in dynamic losses in transistors. At the moment of discharge of the capacitor, which occurs according to the cosine-like law, the current in the auxiliary inductor is sinusoidal and after reaching zero value is transferred to the load. 2 Il. SL C --CH with CO with

Description

,1,one

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани .The invention relates to converter equipment and can be used in secondary power supply sources.

Целью изобретени   вл етс  умень- шение йассы и габаритов путем упрощени  схемы.The aim of the invention is to reduce jass and size by simplifying the circuit.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого транзисторного инвертора; на фиг.2 - диаграммы токов и напр - жений в инверторе.Figure 1 presents the scheme of the proposed transistor inverter; Fig. 2 shows current and voltage diagrams in the inverter.

Транзисторньй инвертор (фиг.1) содержит два полумоста, в плечах которых включены транзисторы 1 - 4. В диагональ моста включена первична  обмотка 5 выходного трансформатора 6, к вторичной обмотке 7 которого подключена выходна  цепь 8 инвертора , содержаща  выпр митель 9, нагрузку 10 со сглаживающим конденсатором The transistor inverter (Fig. 1) contains two half bridges, in whose arms transistors 1 to 4 are connected. In the bridge diagonal, the primary winding 5 of the output transformer 6 is connected, the secondary winding 7 of which is connected to the output circuit 8 of the inverter containing rectifier 9, load 10 co. smoothing capacitor

11.Последовательно в цепь питани  инвертора включен основной дроссель11. Consequently, the main choke is connected to the inverter power supply circuit.

12.Дополнительньш цепи 13 и 14 содержат по три ветви, соединенные в звезду. При этом перва  ветвь каждой12. Additional chains 13 and 14 each contain three branches connected in a star. In this case, the first branch of each

из цепей 13 и 14 содержит зар дный диод 15, втора  ветвь содержит шунтирующий конденсатор 16 и треть  ветвь разр дный диод 17. У каждой дополнительной цепи внешний вывод первой ветви соединен с общей точкой транзисторов соответствующего полумоста, внешний вьшод второй ветви соединен с общей точкой соединени  полумостов , а между внешними выводами тре- тьих ветвей дополнительных цепей 13 и 14 включена дополнительна  обмотка 18 выходного трансформатора 6. Вспомогательный дроссель 19 подключен между отводом от средней точки дополнительной обмотки 18 выходного трансформатора 6 и одним из выводов основного дроссел .of circuits 13 and 14 contains a charge diode 15, the second branch contains a shunt capacitor 16 and a third branch of the discharge diode 17. Each additional circuit has an external output of the first branch connected to the common point of the transistors of the corresponding half-bridge, the external link of the second branch half bridges, and between the external leads of the third branches of the additional circuits 13 and 14 the additional winding 18 of the output transformer 6 is turned on. The auxiliary choke 19 is connected between the tap from the middle point of the additional winding and 18 output transformer 6 and one of the conclusions of the main throttle.

Один из вариантов подключени  вспомогательного дроссел  19 показан на фиг.1 штриховой линией.One of the options for connecting the secondary throttle 19 is shown in Fig. 1 as a dashed line.

На диаграммах токов и напр жений, представленных на фиг.2, индексы соответствуют элементам схемы. In the current and voltage diagrams shown in FIG. 2, the indices correspond to circuit elements.

Инвертор работает следующим образом .The inverter works as follows.

Ток дроссел  12 (фиг.2) протекает попеременно через транзисто- ры 1, 4 и 2, 3. Работу устройства ра смотрим на примере полумоста, содержащем транзисторы 1 и 2. В исходном состо нии до to открыты тран5Current droplets 12 (Fig.2) flows alternately through transistors 1, 4 and 2, 3. We consider the operation of the device on the example of a half-bridge containing transistors 1 and 2. In the initial state up to to open the trans5

1one

00

, 5 0 , 50

5 five

QQ

5 five

992992

зисторы 2 и 3, Конденсатор 16 разр жен .Sistors 2 and 3, Capacitor 16 bits.

В момент to мен етс  пол рность управл ющего сигнала на базах транзисторов . На последующем интервале to и t все транзисторы включены из- за рассасывани  в ранее открытых транс- зис.торах.Дл  этого интервала характерны нарастание тока дроссел  12 1др под действием напр жени  питани  U,, ц спад до нул  тока в индуктивности рассе ни  трансформатора под действием напр жени  на нагруз- ке и ,.At the moment to, the polarity of the control signal on the bases of the transistors changes. In the subsequent interval to and t, all transistors are turned on due to resorption in previously opened transistor drives. For this interval, the increase in current of droplets of 12 1dr under the action of supply voltage U ,, t decreases to zero current in the inductance of transformer under action of stress on the load and,.

В момент времени t запираютс  транзисторы 2 и 3 и открываютс  транзисторы 1 и 4, пропуска  ток i, . На следующем интервале t, и t ток дроссел  12 1др протекает через открытьй транзистор 1, зар дный диод 15, конденсатор 16, и зар жает его. Нарастание напр жени  U. на конденсаторе 16, а значит и напр жений и« и U, на транзисторах 2 и 3 происходит с задержкой по отношению к спаду тока ij, , i через эти транзисторы. Этим обеспечиваетс  благопри тна  траектори  выключени  транзисторов 2 и 3 и уменьщение динамических потерь в этих транзисторах. Такое состо ние cxeMiii продолжаетс  до момента времени tj,, когда напр жение на конденсаторе 16 (на обмотке 5 трансформатора 6) достигает напр жени  на нагрузке, приведенного к первичной обмотке и,.At time t, transistors 2 and 3 are closed and transistors 1 and 4 open, skipping the current i,. In the next interval t, and t, the current of the drossel 12 1dr flows through the open transistor 1, the charge diode 15, the capacitor 16, and charges it. The increase in the voltage U. on the capacitor 16, and hence the voltages and "and U, on transistors 2 and 3, occurs with a delay in relation to the current decay ij,, i through these transistors. This provides a favorable turn-off path for transistors 2 and 3 and a reduction in dynamic losses in these transistors. This state cxeMiii continues until time tj ,, when the voltage on the capacitor 16 (on the winding 5 of the transformer 6) reaches the voltage on the load, reduced to the primary winding and ,.

В момент времени t открываютс  диоды выпр мител  9 и начинаетс  рост тока 1тр( в цепи первичной обмотки 5 выходного трансформатора 6. После этого момента ток дроссел  12 перераспредел етс  между конденсатором 16 и первичной обмоткой 5 трансформатора 6., В момент времени tj заканчиваетс  зар д конденсатора 16, закрываетс  диод 15 и напр жение на конденсаторе 16 максимально и равноAt time t, rectifier diodes 9 are opened and a current of 1 rp starts to grow (in the primary winding circuit 5 of the output transformer 6. After this time, the current of throttles 12 is redistributed between the capacitor 16 and the primary winding 5 of the transformer 6. At time tj, the charge ends the capacitor 16, the diode 15 is closed and the voltage on the capacitor 16 is as high as and equal to

- с,  - with,

На следующих интервалах t , t,, и t, tj., т.е. до момента времени t., когда происходит очередное переключение транзисторов в плечах моста, происходит частичный разр д конденсатора 16, не имеющий принципиального характера. Этот разр д происходит по цепи разр дного диода 17, а также через проводимость утечки диода 15.On the following intervals t, t ,, and t, tj., I.e. until the moment of time t., when the next switching of transistors in the shoulders of the bridge occurs, a partial discharge of the capacitor 16 occurs, which has no fundamental character. This discharge occurs along the circuit of the discharge diode 17, as well as through the conductivity of the leakage of the diode 15.

На интервалах t, и tg происходит рекупераци  энергии, запасенной в шунтирующем конденсаторе 16, в нагрузку . Начина  с момента времени t;, открыты транзисторы 2 и 3, а транзисторы 1 и 4 закрыты. Напр жение UTO, на первичной обмотке 5 и на дополнительной обмотке 18 выходного трансформатора 6 имеют пол рность, указанную на фиг.1 без скобок. Конденсатор 16 оказываетс  подключенным через разр дньй диод 17 и вспомогательный дроссель 19 и противо-ЭДС и|, - 1/2 Цдоп (где - напр жениеAt intervals t, and tg, the energy stored in the shunt capacitor 16 is recuperated into the load. Starting from the moment of time t ;, transistors 2 and 3 are open, and transistors 1 and 4 are closed. The voltage UTO, on the primary winding 5 and on the additional winding 18 of the output transformer 6, has the polarity indicated in Fig. 1 without brackets. The capacitor 16 is connected through the discharge diode 17 and the auxiliary choke 19 and the back-EMF and |, - 1/2 DCP (where is the voltage

на дополнительной обмотке 18 трансформатора 6). Происходит основной разр д конденсатора 16. Этот разр д  вл етс  колебательным, напр жение на конденсаторе 16 спадает по конусоидапьному закону, а ток разр да (рекуперации) 1..„ , протекающий воon the additional winding 18 of the transformer 6). The main discharge of the capacitor 16 occurs. This discharge is oscillatory, the voltage on the capacitor 16 drops according to a cone-shaped law, and the discharge current (recovery) 1 .. "flowing through

/ h

вспомогательном дросселе 19, имеет синусоидальную форму. После того, как напр жение на конденсаторе 16 достигает нул  в момент времени t, остаточна  энерги  во вспомогательном дросселе 19 передаетс  в нагрузку током 1auxiliary choke 19, has a sinusoidal shape. After the voltage on the capacitor 16 reaches zero at time t, the residual energy in the auxiliary choke 19 is transferred to the load by current 1

рекrivers

протекающим по цепи:flowing through the chain:

транзистор 3 - обмотка 5 трансфорТранзисторный инвертор, содержа- 20 щий два полумоста, в плечах которых включены транзисторы, выходной трансформатор с дополнительной обмоткой, первична  обмотка которого подключена к общим точкам соединени  транзисторов полумостов, основ..ой дроссель, первый вывод которого подсоединен к положительному вьтоду источника питани , а второй - к одной общей точке соединени  полумостов, и две дополматора 6 - зар дный диод 15 - разр д- нительные цепи дл  формировани  траный диод 17 - половина обмотки 18 трансформатора 6,transistor 3 - winding 5 a transformer inverter containing 20 half bridges in whose arms transistors are included, an output transformer with an additional winding, the primary winding of which is connected to the common connection points of the half bridge transistors, the main throttle whose first output is connected to the positive one power supply and the second to one common connection point of the half-bridges, and two dopolmators 6 — charge diode 15 — discharge circuits to form a source diode 17 — half of the transformer winding 18 and 6,

Дополнительна  цепь 14 обеспечивает нарастание- напр жени  на транзисторах 1 и 4. Процессы в этой цепи аналогичны рассмотренным, В инверторе , когда вспомогательный дроссель |19 включен между отводом от дополни- Ггельной обмотки 18 трансформатора 6 р входным вьшодом, принципиальной разницы в процессах по сравнению с рассмотренными нет. В этом случае разр д шунтирующих конденсаторов .происходит в источник питани  инвертора .Additional circuit 14 provides a rise-voltage on transistors 1 and 4. The processes in this circuit are similar to those considered, In an inverter, when an auxiliary choke | 19 is connected between a tap from the additional winding 18 of the transformer 6 p input terminal, the fundamental difference in the processes compared to with reviewed no. In this case, the discharge of shunt capacitors occurs in the power source of the inverter.

Дл  данных схем числа витков обмоток 5 и 18 трансформатора 6 целесообразно выбирать равными. При этомFor these schemes, the number of turns of the windings 5 and 18 of the transformer 6 is advisable to choose equal. Wherein

;, -1/2 „; -1/2 „

1/2 и;,.I и,.1/2 and;,. I and ,.

UH - 1/2 и; UH - 1/2 and;

(где ис о - напр жение на шунтирующих конденсаторах к моменту начала разр да), В этом(where iS is the voltage on the shunt capacitors by the time the discharge starts), In this

971994971994

случае наблюдаетс  полный разр д шунтирующих конденсаторов. Длительность интервалов рекуперации энергии шунтирующих конденсаторов определ етс In this case, a full discharge of shunt capacitors is observed. The duration of the energy shunt capacitor energy recovery intervals is determined by

5 параметрами конденсаторов и вспомогательного дроссел .5 parameters of capacitors and auxiliary choke.

Таким образом, в предлагаемом инверторе уменьшено количество вспомогательных дросселей, т.е. схема устЮ ройства упрощена, при этом масса и габариты одного вспомогательного дроссел  уменьшены по отношению к известному устройству с двум  вспомогательными дроссел ми примерно в 1,3Thus, in the proposed inverter, the number of auxiliary chokes is reduced, i.e. The device layout is simplified, with the mass and dimensions of one auxiliary drossel reduced relative to the known device with two auxiliary throttles of about 1.3.

J5 раза.J5 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Транзисторный инвертор, содержа- щий два полумоста, в плечах которых включены транзисторы, выходной трансформатор с дополнительной обмоткой, первична  обмотка которого подключена к общим точкам соединени  транзисторов полумостов, основ..ой дроссель, первый вывод которого подсоединен к положительному вьтоду источника питани , а второй - к одной общей точке соединени  полумостов, и две дополA transistor inverter containing two half bridges in whose arms transistors are connected, an output transformer with an additional winding, the primary winding of which is connected to the common connection points of the half bridge transistors, the main throttle whose first output is connected to the positive power source and the second - to one common point of connection of half-bridges, and two additional ones нительные цепи дл  формировани  тра0tight chains to form trao0 ектории переключени  транзисторов, состо5пцие из трех соединенных в звезду ветвей, перва  из которых содержит зар дньй диод и присоединенаthe switching paths of the transistors, consisting of three star-connected branches, the first of which contains a charge diode and is connected 5 внешним выводом к общей точке соединени  транзисторов соответствующего полумоста, втора  ветвь содержит шун- конденсатор и присоединена внешним выводом к другой общей точке соединени  полумостов, треть  ветвь содержит разр дньй диод, и вспомогательный дроссель, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  массы и габаритов путем упро щени  схемы, дополнительна  обмотка выходного трансформатора снабжена отводом от средней точки и подключена между внешними выводами третьих ветвей дополнительных цепей, а вспо0 могательньй дроссель включен между отводом от средней точки дополнительной обмотки выходного трансформатора и одним из вьгоодов основного дроссел .5 by an external output to the common connection point of the transistors of the corresponding half-bridge, the second branch contains a capacitor capacitor and is connected by an external output to another common connection point of the half-bridge, the third branch contains a discharge diode, and an auxiliary choke, characterized in that in order to reduce the weight and size by simplifying the circuit, the additional winding of the output transformer is provided with a tap from the middle point and connected between the external leads of the third branches of the additional circuits, and the secondary choke is turned on chen between the tap from the middle point of the additional winding of the output transformer and one of the output of the main throttle.
SU853972679A 1985-11-04 1985-11-04 Transistor inverter SU1297199A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853972679A SU1297199A1 (en) 1985-11-04 1985-11-04 Transistor inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853972679A SU1297199A1 (en) 1985-11-04 1985-11-04 Transistor inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1297199A1 true SU1297199A1 (en) 1987-03-15

Family

ID=21203828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853972679A SU1297199A1 (en) 1985-11-04 1985-11-04 Transistor inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1297199A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 509960, кл. Н 02 М 3/315, 1972. Авторское свидетельство СССР № 1182615, кл. Н 02 М 7/5375, 1984. Авторское свидетельство СССР № 1037393, кл. Н 02 М 7/537, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9876430B2 (en) Zero voltage switching
US5166869A (en) Complementary electronic power converter
Watson et al. Analysis, design, and experimental results of a 1-kW ZVS-FB-PWM converter employing magamp secondary-side control
US5172308A (en) DC-DC converter with transformer having a single secondary winding
Jin et al. An improved ZVS PWM three-level converter
SU1297199A1 (en) Transistor inverter
US6005779A (en) Rectification and inversion circuits
SU1182615A1 (en) Transistorized inverter
SU1107233A1 (en) D.c. voltage converter
RU2107983C1 (en) Quasiresonant dc voltage changer incorporating zero-voltage change-over provision
SU1700709A2 (en) Device for switching thyristors in converter
SU1758795A2 (en) D c / d c voltage converter
RU2006165C1 (en) Dc voltage converter
SU1141542A1 (en) Inverter
SU1115182A1 (en) Self-excited series inverter
SU614507A1 (en) Two-cycle inverter
SU838967A1 (en) Dc-to-ac voltage converter
SU1173510A1 (en) Transistor inverter
SU678618A1 (en) Self-sustained series inverter
SU987759A2 (en) Gate-type converter with artificial switching
SU1614080A1 (en) Single-end voltage converter
SU1617564A1 (en) Pulsed voltage stabilizer
RU1786623C (en) Transistor inverter
SU1665484A1 (en) Dc/dc voltage converter
SU1267591A1 (en) Device for charging capacitive energy accumulators