SU1686670A1 - Двухтактный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретена относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и автоматики. Цель изобретени  - повышение КПД при повышенном уровне входного напр жени . Силовой транзистор 1 (2) открываетс  одновременно с коммутирующим транзистором 5 (6) при по влении отпирающего напр жени  на половине вторичной обмотки 13 управл ющего трансформатора 14. Запирание силового транзистора 1 (2) происходит путем размыкани  цепи его эмиттера посредством запирани  быстродействующего низковольтного коммутирующего транзистора 5 (б). Отп-лрание силового транзистора 2 (1) другого плеча происходит после реверса пол рности напр жени  на блокирующих обмотках 24 (23) и запирани  при этом блокирующих транзисторов 8 (7), благодар  чему исключаютс  сквозные токи и уменьшаютс  потери мощности в силовых транзисторах 1 (2). Первые диоды 27 (28) обеспечивают форсированное выключение силовых транзисторов 1 (2) по цепи коллектор-база . 1 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и автоматике.

Цель изобретени  - повышение КПД при повышенном уровне входного напр жени .

На чертеже изображена электрическа  схема двухтактного инвертора.

Инвертор состоит из силовых транзисторов 1 и 2, коллекторы которых подсоеди- нены к крайним выводам первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4, отвод от средней точки которой подключен к второму входному выводу. Эмиттеры Силовых транзисторов 5 и 6, эмиттеры которых подключены к первому входному выводу инвертора , а сазы - к коллекторам блокирующих транзисторов 7 и 8, зашунтированных

диодами 9 и 10, а также через резисторы 11 и 12 - с крайними выводами вторичной обмотки 13 управл ющего трансформатора 14, отвод от средней точки которой соединен с эмиттерами транзисторов 5 -8. Базы транзисторов 7, 8 соединены через резисторы 15 и 16 со своими эмиттерами и через цепочка из параллельно включенных резисторов 17 и 18 и конденсаторов 19 и 20 - с катодами диодов 21 и 22, аноды которых подключены к одним из разноименных выводов блокирующих обморок 23 и 24 выходного трансформатора 4, другие выводы которых подключены к выводам обмотки 13 управл ющего трансформатора 14. К этим ее выводам обмотки 13 подключены, кроме того, через цепочки из параллельно соединенных резисторов 25 и 26 и диодов 27 и 28 базы

о

00

о

х|

Осиловых транзисторов 1 и 2, Первична  обмотка 29 подключена к задающему генератору 30. Вторична  обмотка 31 выходного транзистора 4 подключена к нагрузке 32.

Инвертор работает следующим образом .

В установившемс  режиме при пол рности напр жени  на обмотке 13 управл ющего трансформатора 14 (указана без скобок) силовой транзистор 1 и коммутирующий транзистор 5 открыты, а силовой транзистор 2 и коммутирующий транзистор 6 закрыты. Транзисторы 7 и 8 закрыты, так как напр жение на обмотках 23 и 24 компенсируютс  равным им напр жени ми на половинах вторичной обмогки 13 трансформатора 14. Диоды 21 и 22 наход тс  в непровод щем состо нии. Диод 9 находитс  в непровод щем состо нии, а диод 10- в провод щем состо нии, ограничива  напр жение эмиттер-база низковольтного быстродействующего транзистора 6 на уровне пр мого падени  напр жени  на этом диоде и одновременно защища  транзистор 8 от инверсного включени . При смене пол рности напр жений на обмотке 13 выходного трансформатора 14 к базам транзисторов 1 и 5 прикладываетс  отрицательное напр жение. Высокочастотный транзистор 5 при этом закрываетс  раньше силового транзистора 1 и разрывает таким образом цепь его эмиттера от входного вывода . Поэтому транзистор 1 закрываетс  через диод 27, наход щийс  в провод щем состо нии, и переход база-коллектор, что обеспечивает форсирование процесса закрывани  транзистора 1 в более безопасный режим, позвол ющий использовать более высокое входное напр жение. На врем  переходного процесса закрыти  транзистора 1 пол рность напр жений на обмотках выходного трансформатора 4 сохран етс  прежней, поэтому напр жение на половине обмотки 13 трансформатора 14 оказываетс  включенным согласно с напр жением обмотки 24 трансформатора 4 и оказываетс  приложенным через провод щий диод 22, цепочку из резистора 18 и конденсатора 20 к базе вспомогательного транзистора 8, который открываетс  и блокирует подачу отпирающего напр жени  на базу транзистора 6 через резистор 12. Конденсатор 20 при этом ускор ет указанное блокирование . Транзистор 6 поэтому остаетс  закрытым, в св зи чем цепь эмиттера силового транзистора 2 оказываетс  разорванной и он остаетс  в запертом состо нии, несмотр  на подачу отпирающего напр жени  на его базу через резистор 26. После окончани  процесса рассасывани  неосновных носителей транзистор 1 закрываетс , что вызывает изменение пол рности напр жений на обмотках трансформатора 4, при этом транзистор 8 закрываетс , а транзистор 6 открываетс , и вместе с ним открываетс  транзистор 2. Напр жение обмотки 13 трансформатора 14 и напр жени  на обмотках 23 и 24 трансформатора 14 оказываютс  включенными встречно и компенсируют друг друга. В последующий полупериод процессы протекают аналогично: закрываетс  транзистор 6 и транзистор 2, а на врем , необходимое дл  этого, открываетс  транзистор 7 суммой напр жений половины обмотки 13 транзистора 14 и обмотки 23 трансформатора 4 через диод 21, резистор 17 и ускор ющий конденсатор 19. В св зи с этим блокируетс  подача отпирающего напр жени  на базу транзистора 5

через резистор 11. Транзистор 1 поэтому оказываетс  закрытым через закрытый транзистор 5 на врем  переходного процесса закрывани  транзистора 2 и исключаютс  благодар  этому сквозные токи через транзисторы 1 и 2.

Таким образом, предлагаемый инвертор имеет более высокий КПД, так как в результате задержки включени  одного силового транзистора на врем  переходного

процесса закрыти  другого исключаетс  режим сквозных токов, что приводит к уменьшению динамических потерь мощности.

Кроме того, выключение силовых транзисторов с размыканием цепи эмиттера расшир ет область безопасной работы в сторону повышенных напр жений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Двухтактный инвертор, содержащий

   два силовых транзистора, каждый из которых по цепи эмиттера соединен с первым входным выводом инвертора, коллектором -ссоответствующим крайним выводом первичной обмотки выходного трансформатора , отвод от средней точки которой соединен с вторым входным выводом инвертора , а базой - через встречно включенный первый диод с соответствующим крайним выводом вторичной обмотки управл ющего трансформатора, отвод от средней точки которой подключен к первому входному выводу инвертора, причем кажда  из двух расположенных на выходном трансформаторе блокирующих обмоток

   подключена одним выводом к соответствующему крайнему выводу вторичной обмотки управл ющего трансформатора, а другим выводом - к первому выводу цепочки, состо щей из последовательно соединенных первого резистора и второго диода, а к базе каждого

   силового транзистора первым выводом подключен второй резистор, отличающий- с   тем, что. с целью повышени  КПД при повышенном уровне входного напр жени , введены два коммутирующих и два блокирующих транзистора, имеющие одинаковый с силовыми транзисторами тип проводимости , два конденсатора, два третьих и два четвертых резистора, причем каждый коммутирующий транзистор включен согласно последовательно в цепь эмиттера силового

   0

   транзистора и шунтирован по входной цепи блокирующим транзистором, база которого соединена с вторым выводом указанной цепочки , а коллектор через третий резистор соединен с крайним выводом вторичной обмотки управл ющего трансформатора, к которому подключен также второй вывод второго резистора, при этом между базой и эмиттером блокирующего транзистора включен четвертый резистор, а параллельно первому резистору включен конденсатор.

   да