SU1585892A2

SU1585892A2 - Мостовой транзисторный инвертор

Info

Publication number: SU1585892A2
Application number: SU884499920A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Уманский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-08-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при проектировании вторичных источников питани . Цель - повышение быстродействи . Инвертор выполнен по мостовой схеме на силовых транзисторах 1 - 4, зашунтированных обратными диодами 9 - 12. Управл ющие входы силовых транзисторов 1 - 4 подсоединены к силовым цеп м дополнительных транзисторов 5 - 8. Введение цепей нелинейной отрицательной обратной св зи, состо щих из зар дных 33, 34 и разр дных 35, 36 диодов и конденсаторов 37, позвол ет осуществить автоматическое ограничение степени насыщени силовых транзисторов 1 - 4. Дополнительное уменьшение времени выключени силовых транзисторов 2 - 4 достигаетс за счет подачи на их базы запирающих импульсов. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано преимущественно в преобразователях постоянного напряжения в постоянное , другой величины и является усовершенствованием изобретения по авт. св. И· 1051675.

Цель изобретения - повышение быстродействия. 10

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема инвертора.

Мостовой транзисторный инвертор Додержит силовые п-р-п-транзисторы 1-4, дополнительные п-р-п-транзисто- jg ры 5-8, обратные диоды 9-12, блоки

13—16 управления, диоды 17-20, резисторы 21-24 и нагрузку 25.

В мостовой инвертор введены источник 26 постоянного напряжения, допол- 2Q йительный диод 27, зарядный дроссель 28, а также идентичные цепи 29-32 неПинейной отрицательной обратной связи (по числу силовых транзисторов). Каждая из этих цепей содержит первый 25 33 и второй 34 зарядные диоды, первый 35 и второй 36 разрядные диоды, конденсатор 37 и разрядный резистор 38. При этом диоды 9-12 шунтируют соот- , ветствующие силовые транзисторы 1-4,^ блоки 13-16 соединены с базами силовых ключей. Базы п-р-п-транзисторов 5 и 7 верхних плеч через резисторы 21 и 22 соединены с катодами диодов 18 и 20. Базы п-р-п-транзисторов 6 и 8 /нижних плеч через резисторы 23 и 24 35 i соединены с анодами диодов 17 и 19 в ^ве^хнйх плечах.

Отрицательный полюс источника 26 подключен к отрицательному входному 40 выводу. К положительному полюсу источника 26 через дроссель 28 подключены аноды каждого из зарядных диодов 33, катоды которых соединены непосредственно с анодами соответству- 45 ющих разрядных диодов 35. Последние через соответствующие конденсаторы 37 подключены к точкам соединения катодов соответствующих разрядных диодов 36 с анодами зарядных диодов 34. Катоды последних соединены с эмиттерами соответствующих силовых транзисторов 1-4, которые через соответствующие разрядные резисторы 38 подключены к анодам соответствующих диодов 36 и к базам транзисторов 1-4.

При этом между эмиттерами силовых транзисторов 2 и 4 нижних плеч и отрицательным входным выводом включен в проводящем направлении дополнительный диод 27.

Инвертор работает следующим образом (рассмотрим симметричный закон коммутации).

С.приходом положительных импульсов от блоков 14 и 15 отпираются транзисторы 2 и 3. Ток нагрузки 25 протекает по цепи: положительный входной вывод - силовой транзистор 3 - диод 19 - нагрузка 25 - диод 18 - силовой транзистор 2 - диод 27 - отрицательный входной вывод, транзистор 5 отпирается и шунтирует выход блока 13 управления и базовую цепь транзистора

1. Благодаря этому включение транзистора 1 невозможно до тех пор, пока открыт транзистор 2, что исключает возможность протекания сквозного тока через лёвую (по схеме на фиг. 1) стойку инвертора.

При отпирании транзистора 5 на базу транзистора 1 передается отрицательный запирающий импульс с амплитудой, примерно равной E%_Qn = Е - E_ff, где Е и Ед ~ соответственно падения напряжения на открытых диоде 18 и транзисторе 5, при этом Е (в т» Eg. Наличие запирающего импульса E_s<Jn обеспечивает уменьшение времени выключения тран—. зистора 1.

Аналогично при отпирании транзистора 3 отпирается п-р-п-транзистор 8, он шунтирует выход блока 16 и цепь базы транзистора 4.

В результате исключается возможность включения транзистора 4 до тех пор, пока открыт транзистор 3; это аналогично предыдущему исключает возможность протекания сквозного тока через правую стойку инвертора.

При отпирании транзистора 8 на базу транзистора 4 (в отличие от известного устройства) передается отри- . дательный запирающий импульс с амплитудой Е_мп = Е₂₇ - Е_в. где Е_ег и Е$ соответственно падения напряжения на открытых диоде 27 и транзисторе 8, при этом Е_2? > Eg. Наличие запирающего импульса Е._5ап обеспечивает уменьшение времени выключения транзистора 4 (что не достигается в известном устройстве).

При отпирании транзистора 2 начи-_онается резонансный заряд конденсатора 37 в цепи 29 по контуру: источник 26 - , дроссель 28 - диоды 34 и 33 - диоды ^!17 и 18 - транзистор 2 - диод 27. '

Конденсатор 37 в цеци 29 заряжается— до максимального напряжения, пример-* но равного = 2 Е дь - (Е + Е_э^ + + Е._<? -< Е_в + Е₂ + Е_й7) >/ Е₂, где ^Езз’ ^Es<p ^Е <7 » ^Е<в ^{и е}<27 соответственно падения напряжения на открытых диодах 33, 34, 17, 18 и 27; Е ₂g - напряжение' источника 26; Е₂ - напряжение на открытом транзисторе 2 (напряжение Е{( у источника 26 выбирается намного меньшим,чем напряжение на·' входных выводах, поэтому при запертых транзисторах 1-4 диоды 33 заперты) . Одновременно вследствие понижения -потенциала коллектора транзистора 2 отпирается диод 35 в цепи 30. При этом происходит разряд ранее заряженного конденсатора 37 и в цепи 30 по контуру: диод 35 - промежуток коллектор -'эмиттер транзистора 2- резистор 38 - диод 36, диод 34 при этом заперт. Ток заряда конденсатора 37, протекающий через резистор 38 и базаэмиттерный переход транзистора 2 направлен навстречу току, поступающему от блока.14 управления. Поэтому результирующий ток базы транзистора. 2 уменьшается. Это уменьшение выражено тем больше, чем меньше падение напряжения на промежутке коллектор - эмит4 тер транзистора 2, т.е. чем больше степень его насыщения. В результате степень насыщения поддерживается более или менее постоянной; например, при изменений температуры окружающей среды или при нестабильности амплиту этом на базы транзисторов 2 и 3 подаются отрицательные запирающие импуль-f сы. Ток через нагрузку 25 протекает ^; в направлении, противоположном направлению тока в предьщущем цикле. Далее при попеременном включении транзисторов 2-4 процессы повторяются .

1® Применение дросселя 28 позволяет повысить КПД процессов заряда конденсаторов 37 в цепях 29-32. ³Резисторы 39-42, шунтирующие промежутки база эмиттер транзисторов 5-8, обеспечива’5 ют более стабильный режим работы при колебаниях величины обратного тока коллектора.

Claims

^Формула изобретения

Мостовой транзисторный инвертор по авт. св. № 1051675, отличающийся тем, что, с целью повыше25 ния быстродействия, в него введены источник постоянного напряжения, дополнительный диод, зарядный дроссель, а также идентичные цепи нелинейной отрицательной обратной связи, каждая из которых содержит первый и второй 30‘зарядные диоды, первый и второй разрядные диоды, конденсатор и разрядный резистор, при этом отрицательный вывод источника постоянного напряжения подключен к отрицательному входному 35 выводу, а положительный вывод через зарядный дроссель подключен к анодам ды импульсов запуска. Аналогичные процессы происходят и в базовой цепи транзистора 3, через.резистор 38 в цепи 31 протекает ток разряда менее заряженного конденсатора 37. В резуль!· тате достигается существенное умень первых зарядных диодов, катоды каждого из которых соединены с анодами coot ветствующих первых разрядных диодов и через соответствующие конденсаторы подключены к точкам соединения катодов соответствующих вторых разрядных шение времени выключения транзисторов 2 и 3.

В сл'едующем цикле, когда заканчиваются импульсы, поступающие от блоков 14 и 15, под действием управляющих импульсов, поступающих от блоков 14 и 15, под действием управляющих импульсов, поступающих от блоков 13 и 16, включаются транзисторы 1 и 4. При этом отпираются транзисторы 6 и 7, которые шунтируют аналогично описанному выходы блоков 14 и 15, при диодов с анодами соответствующих вто· рых зарядных диодов, катоды которых 45 соединены с эмиттерами соответствующих силовых транзисторов, которые че рез соответствующие разрядные резисторы подключены к анодам соответствующих вторых разрядных диодов и к 50 базам транзисторов, при этом соединение эмиттеров силовых транзисторов нижних плеч с отрицательным входным выводом осуществляется через прямот... смещенный дополнительный диод.