SU1339827A1 - Инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано во вторичных источниках питани . Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  выходного напр жени  и повьшение надежности за счет ограничени  мгновенных токов транзисторов . Преобразователь содержит транзисторные ключи (ТК) 2-5, магнитный усилитель 11 с рабочими обмотками 9, 10 и обмоткой управлени  16, источник управл ющего напр жени  18. Введение ТК 7 и 8, четырех рекупераци- онных диодов 12-15, дроссел  17 и вьшолнение новых св зей позвол ют избавитьс  от импульсных и статических перегрузок ТК. 1 ил. Ш (Л со со 00

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников электропитани .

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  выходного напр жени  и повышение надежности за счет ограничени  мгновенных токов транзисторов.

На чертеже показана принципиальна  схема устройства.

Инвертор содержит источник 1 входного посто нного напр жени , мостовой усилитель мощности на транзисторах 2-5, эмиттеры транзисторов 2 и 3 одного из плеч которого объединены и подключены к одному из входных выводов, В диагональ переменного тока мостового усилител  мощности включена нагрузка 6. Второй входной вывод через силовые переходы транзисторов 7 и 8 и рабочие обмотки 9 и 10 магнитного усилител  11 подключены к коллекторам транзисторов 4 и 5 второго плеча усилител  мощности. Выводы рабочих обмоток 9 и 10 через рекуперационные диоды соединены с соответствующими входными выводами Рабоча  обмотка 16 магнитного усилител  11 через дроссель 17 подключена к источнику 18 управл ющего напр жени , подключенному к узлу 19 управлени , выходы которого подключены к

13

управл ющим переходам транзисторов.

Инвертор работает следующим образом .

В первом такте включаютс  транзисторные ключи 7, 4 и 3, Врем  включенного состо ни  транзисторных ключей определ етс  величиной напр жени  источника 18 управл кнцего напр жени , преобразуемого узлом 19 управлени  и широтно-модулированные импульсы. Сформированные импульсы управлени  подаютс  с выходов узла 1 управлени  на соответствукхцие управл ющие переходы транзисторов 7, 4 и 3. Ток, протекагаций от положительного выхода источника 1 посто нного напр жени  через транзисторный ключ 7, рабочую обмотку 9, транзисторный ключ 4, нагрузку 6, транзисторный ключ 3, отрицательный вывод источника 1 посто нного напр жени , создает на нагрузке 6 напр жение положительной пол рности.

Величина тока, протекающего по указанной цепи, ограничиваетс  рабо , Ш

15

20

398272

чей обмоткой 9 магнитного усилител  11 следующим образом. До момента включени  транзисторных ключей 7, 4 и 3 сердечник с намотанной на нем обмоткой 9 магнитного усилител  11 находитс  в состо нии насьщени  под действием тока управлени . Ток управлени  создаетс  источником 18 управл ющего напр жени  и протекает от положительного вывода источника 18 управл ющего напр жени  через после-, довательно соединенные обмотку 16 управлени  магнитного усилител  11 и дроссель 17 к отрицательному выводу источника 18 управл ющего напр жени , намагничива  сердечники магнитного усилител  16 до магнитного насьщ ени . При включенном состо нии транзисторных ключей 7, 4 и 3 ток протекает через рабочую обмотку 9 магнитного усилител  11, стрем сь вывести ее сердечник из состо ни  магнитного насыщени . При увеличении тока в рабо25 чей обмотке 9 до определенной величины ее сердечник выходит из состо ни  магнитного насыщени , сопротивление рабочей обмотки 9 возрастает и преп тствует дальнейшему увеличению тока в цепи. Напр жение, которое прикладываетс  при этом к рабочей обмотке 9, стремитс  вызвать ток также и в обмотке 16 управлени , св занной магнитно с рабочей обмоткой 9, однако дроссель 17, включенный с ней последовательно, преп тствует этому. Величина тока, протекающего в рабочей обмотке 9, пропорциональна току- в обмотке 16 управлени  с точностью до

40 малого тока намагничивани  магнитного усилител  11, а коэффициент пропорциональности представл ет собой отношение количества витков обмотки 16 управлени  к количеству витков

д рабочей обмотки 9 магнитного усилител  11.

При отключении транзисторных ключей 7, 4 и 3 цепь протекани  тока от источника питающего напр жени  в нагрузку 6 прерываетс , сердечник с намотанной на нем рабочей обмоткой 9 стремитс  вернутьс  в исходное состо ние магнитного насьщ5ени  путем уменьшени  тока до нул , протекающего по рабочей обмотке 9. Ток рабочей обмотки 9 замыкаетс  при этом через соответствующие рекуперационные диоды 12 и 14 помимо нагрузки 6 непосредственно на источник 1 питающе30

35

50

55

го напр жени  1, предотвраща  необратимые потери энергии на токоогра- ничение, а также обеспечива  протекание тока через нагрузку лишь в течение заданного времени.

Во втором такте включаютс  транзисторные ключи 8, 5 и 2. Цепь тока замыкаетс  при этом через вторую рабочую обмотку 10 магнитного усилител  11, ключи 8, 5 и 2, нагрузку 6 и источник 1 посто нного напр жени , создава  на нагрузке 4 напр жение отрицательной пол рности. Рабочие процессы протекают при этом аналогично описанным дл  первого такта.

Амплитуда протекающего по цеп м преобразовател  тока ограничиваетс  магнитным усилителем 11, который. работает в режиме вынужденного намагничивани  (при наличии дроссел  17 в цепи обмотки 16 управлени ) с отрицательной обратной св зью по току и кратна току в обмотке 16 управлени магнитного усилител  11.. Ток управлени  пропорционален величине напр жени  источника 18 управл ющего напр жени  и максимальна  его величина ограничена максимальным напр жением источника 18 управл ющего напр жени 

Минимальный ток уменьшаетс  за счет уменьшени  амплитуды тока, пропускаемого магнитным усилителем 11 через свои рабочие обмотки 9 либо 10 что при равенстве максимальных токов увеличивает кратность регулировани  тока в предлагаемом преобразователе по сравнению с известным.

Ограниченность мгновенных токов, протекающих через транзисторные ключи и нагрузку, позвол ет избежать импульсных и статических перегрузок транзисторных ключей, что повьш1ает надежность преобразовател .

Таким образом, преобразователь посто нного напр жени - в переменное имеет широкий диапазон регулировани  выходного напр жени , обусловленный тем, что минимальный ток дополнительно уменьшаетс  за счет уменьшени 

Составитель И. Редактор С. Пекарь Техред М.Дидык

Заказ 4241/52 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4.

амплитуды тока, пропускаемого магнитным усилителем через свои рабочие обмотки, что при равенстве максимальных токов увеличивает кратность регулировани  тока.

Ограниченность мгновенных токов, протекающих через транзисторные клю0 чи и нагрузку, позвол ет избавитьс  от импульсных и статических перегрузок транзисторньк ключей, что повышает надежность преобразовател  вследствие введени  третьей пары

5 транзисторных ключей, четьфех рекупе- рационных диодов и дроссел .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0 Инвертор, содержащий мостовой усилитель мощности на транзисторах, эмиттеры транзисторов противофазных плеч объединены и подключены к первому входному выводу, управл ющие

   5 переходы транзисторов подключены к выходам узла управлени , подключенного к источнику управл ющего напр жени , причем последний соединен одним из выводов с первым выводом обмотки

   0 управлени  магнитного усилител ,

   первые вьшоды рабочих обмоток которого соединены с коллекторами транзисторов других противофазных плеч усилител  мощности, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  диапазона регулировани  выходного напр жени  и повьшени  надежности за счет ограничени  мгновенных токов транзисторов, введены дроссель, реQ куперационные диоды и два транзистора , силовые переходы которых включены между вторым входным вьгоодом и вторыми выводами рабочих обмоток упом -г нутого магнитного усилител , при

   5

   45

   этом рекуперационные диоды включены

   между выводами рабочих обмоток и со- ответствуюпщми входными вьшодами, а второй вьтод обмотки управлени  соединен через дроссель с вторым выводом источника управл ющих напр жений.

   Никитин

   Корректор С. Шекмар