SU696586A1 - Transistorized inverter with pulse-width modulation - Google Patents

Transistorized inverter with pulse-width modulation

Info

Publication number
SU696586A1
SU696586A1 SU772536593A SU2536593A SU696586A1 SU 696586 A1 SU696586 A1 SU 696586A1 SU 772536593 A SU772536593 A SU 772536593A SU 2536593 A SU2536593 A SU 2536593A SU 696586 A1 SU696586 A1 SU 696586A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
windings
voltage
transistor
base
transformer
Prior art date
Application number
SU772536593A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Викентьевич Авдеев
Алексей Петрович Пакидов
Владимир Федорович Худяков
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
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 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU772536593A priority Critical patent/SU696586A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU696586A1 publication Critical patent/SU696586A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, к преобразовател м выполненным на полупроводниковых приборах с управл ющим электродом и может быть использовано во вторичных источниках питани  радиоэлектронной аппаратуры в управл емых электроприводах и в автоматике . Известен источник питани , выполненный на двух транзисторных инверторах, собранных по двухтактной схема с самовозбуждением 1. Один из инверторов синхронизируетс  напр жением другого инвертора путем включени  синхронизирую щей обмотки в базовые цепи его транзисторов , причем управление фазой выходного напр жени  вспомогательного инвертора осуществл етс  путем изменени  посто нной времени перезар да кондейсатора , включенного через управл ющий резис тор к базовые обмотки выходного трансформатора в цепь обмотки синхронизашш. Недостатком этого устройства  вл етс  его сложность, обусловленна  применением трех дополттательных групп диодов, обеспечивающих процесс .перезар да конденсатора , а также низкий КПД из-за дополнительных потерь от сквозных токов. Известен транаюторный инвертор, позвол ющий осуществл ть широтно-им- пульсную модул цию за счет регулировки выходного напр жени , при этом данный инвертор работает на высоких частотах и не имеет сквозных токов 2. Недостатком устройства  вл етс  малый диапазон модул ции выходного напр жени  на повышенных частотах. Недостаток обусловлен тем, что при увеличении длительноста задержки уменьшаетс  плительность насыщающего транзистор импульса чго при экспотенциальном законе нарастани  зар да приводит к уменьшению степени насыщени  транзистора и ограничивает увеличение задержки. Наиболее близким по технической сущности  вл етс  транзисторный инвертор с шиpoтнo-ravIпyльcнoй модул цией, содержащий генератор пр моугольного напр жени  и ведомый двухтактный генератор с выходными трансформаторами, выходные обмотки которых соединены последовательно , а кажда  синхронизирующа  обмотка генератора пр моугольного напр жени  св зана с управл ющим переходом соответствующего транзистора ведомого генератора через базовую обмотку этого генератора и общий регулирующий элемент и реактивный элемента| 3|,Однако этот инвертор позвол ет обеспечивать широкий диапазон модул ции только на низких частотах пор дка Дес тков и сотен герц. При использовании таких инверторов возникает задача получени  выпр мленного напр жени  Поэтому в данном случае целесообразно использовать такие инверторы на высоких частотах, так как в этом случае уменьшаютс  габариты выходных трансформаторов .The invention relates to a converter technique, to converters made on semiconductor devices with a control electrode, and can be used in secondary power supplies of electronic equipment in controlled electric drives and in automation. A power source is implemented on two transistor inverters assembled on a push-pull circuit with self-excitation 1. One of the inverters is synchronized by the voltage of the other inverter by turning on the synchronizing winding in the base circuits of its transistors, and the output voltage of the auxiliary inverter is controlled by changing This is the time of recharging of the condenser connected via the control resistor to the base windings of the output transformer in the synchronous winding circuit. A disadvantage of this device is its complexity, due to the use of three additional polarity groups of diodes, providing a process of overcharging and a capacitor, as well as a low efficiency due to the additional losses from through-currents. A well-known inverter is known that allows pulse-width modulation by adjusting the output voltage, while this inverter operates at high frequencies and does not have through-currents 2. The drawback of the device is the small modulation range of the output voltage frequencies. The disadvantage is due to the fact that with an increase in the delay time, the duration of the saturating transistor pulse decreases with the exponential law of charge buildup leads to a decrease in the degree of saturation of the transistor and limits the increase in the delay. The closest in technical essence is a transistor inverter with a latitude-ravI pulley modulation, containing a square voltage generator and a driven push-pull generator with output transformers, the output windings of which are connected in series, and each synchronizing winding of the square voltage generator is connected to a control the transition of the corresponding transistor of the slave generator through the base winding of this generator and the common regulating element and reactive element | 3 |, However, this inverter only allows a wide range of modulation at low frequencies of the order of tens and hundreds of hertz. When using such inverters, the problem of producing rectified voltage arises. Therefore, in this case, it is advisable to use such inverters at high frequencies, since in this case the size of the output transformers is reduced.

Целью изобрегени   вл етс  обеспечение работы инвертора на высоких частотах .The aim of the invention is to ensure the operation of the inverter at high frequencies.

Эта достигаетс  тем, что предложенный транзисторный инвертор, содержащий генератор пр моугольного напр жени  и ведомый двухтактный генератор с выходШз1ми трансформаторами, выходные обмотки которых соединены последовательно, а калша  синхронизирующа  обмотка, генератора пр моугольного напр жени  св зана с управл ющим переходом соответствующего транзистора ведомого генератора через базовую обмотку этого генератора и общий регулирующий элемент и реактивный элемент, который св зан с управл ющим элементом, образу  корректирующую цепь. При этом реактивный элемент может быть выполнен либо в виде конденсатора подключенного параллельно управл ющему элементу либо в виде трансформатора через первичные полуобмотки которого синхронизирующие обмотки подключены к управл ющи л переходам транзисторов ведомого автогенератора, а управл ющий элемент включен в цепь вторичной обмотки этого трансформатора.This is achieved by the fact that the proposed transistor inverter contains a rectangular voltage generator and a driven push-pull generator with output transformers, the output windings of which are connected in series, and the synchronizing winding of the rectangular voltage generator connected to the corresponding transistor of the slave generator through The base winding of this generator and the common regulating element and the reactive element, which is connected with the control element, form a corrective yu chain. In this case, the reactive element can be either in the form of a capacitor connected in parallel to the control element or in the form of a transformer through the primary half windings of which the synchronizing windings are connected to the control transitions of the transistors of the driven auto-generator, and the control element is included in the secondary winding of this transformer.

Наличие корректирующей цепи позвол ет измен ть форму базового тока транзисторов таким образом, чтобы, в зависимости от типа реактивного элемента, происходило более быстрое установление избыточного зар да в базе при накопле НИИ реактивной энергии элементом, или менее интенсивное рассасывание накопленного зар да при расходовании энергии реактивного элемента. В первом случае реактивный элемент позвол ет форсировать насыщение транзистора, во втором демпфирует процесс рассасывани .The presence of a correction circuit allows you to change the shape of the base current of the transistors so that, depending on the type of reactive element, a more rapid establishment of an excess charge in the base with the accumulation of a scientific research institute of reactive energy by the element, or less intense absorption of the accumulated charge occurs when the reactive energy is consumed an item. In the first case, the reactive element allows to force the saturation of the transistor, in the second case it absorbs the resorption process.

Последовательное согласное включение нагрузочных обмоток выходных трансформаторов приводит к уменьшению тока коллектора выключаемого транзистора на интервале задержки и уменьшению величины граничного зар да насыщени , такConsistently turning on the load windings of the output transformers leads to a decrease in the collector current of the switched-off transistor in the delay interval and a decrease in the magnitude of the saturation boundary charge, so

как при таком включении нагрузочных обмоток ток в нагрузке на интервале задержки не протекает. Управление задержкой происходит в режиме холостого хода ведомого автогенератора, что при тех же параметрах сигналов управлени  дает большую чувствительность схемы к управл ющему воздействию.As with such switching on of the load windings, the current in the load does not flow over the delay interval. The control of the delay occurs in the idling mode of the slave oscillator, which, with the same parameters of the control signals, makes the circuit more sensitive to the control action.

На фиг, 1, схематически изображен предложенный инвертор:Fig, 1, schematically shows the proposed inverter:

1 - генератор пр моугольного напр жени , 2 - ведомый двухтактный автогенератор , 3,4 - выходные трансформаторы генератора пр моугольного напр жени  и ведомого автогенератора, 5,6 - базовые обмотки выходного трансформатора ведомого автогенератора, 7,8 - синхронизирующие обмотки ведомого автогенератора , 9, 10 - транзисторы ведомого автогенератора, 11, 12 - выходные обмотки трансформаторов 13 - нагрузка, 14 - управл ющий элемент, 15 - конденсатор .1 — rectangular voltage generator, 2 — driven two-clock auto-generator, 3,4 — output transformers of the rectangular-voltage generator and driven auto-generator, 5.6 — basic windings of the output transformer of the driven auto-generator, 7.8 — synchronizing windings of the driven auto-generator, 9 , 10 — the transistors of the slave auto-generator, 11, 12 — the output windings of the transformers 13 — the load, 14 — the control element, 15 — the capacitor.

Claims (3)

Работа инвертора осуществл етс  в соответствии с временными диаграммами (фиг. 2). Источник пр моугольного напр жени  1 вырабатывает переменное напр жешш пр моугольной формы V. снимаемое с обмотки 11 и синхронизирующих обмоток 7,8, С синхронизирующих обмоток напр жение поступает на базовы переходы, транзисторов 9, 10 ведомого автогенератора, осуществл   его синхронизацию , Ш)1ходнов напр жение автогенератора 2, снимаемое с обмотки 12 V, и базовых обмоток 5,6 повтор ет форму напр гкени  источника 1, но сдвинуто по фазе на задер.си переключени  транзисторов 9, 10. Суммарное напр жение представл ет собой последователность знакопеременных, модулированных по ширине импульсов, длительность которых зависит от времени «вдержки rtepe1шючени  транзисторов 9, 10, св занного с временем рассасывани  избыточного зар да в базе насыщенных транзисторов . Ток в нагрузке 13 и в коллекторных цеп х транзисторов 9, 10 при согласном включении обмоток 11, 12 протекает только на интервалах совпадени  56 пол рности напр жений источника i и автогенератора 2, На интервале задержки выходного напр жени  автогенератора 2 ток в нагрузке отсутствует, а коллекторный ток транзисторов 9, 10 уменьшаетс  до величины тока холостого хода тран форматора 4. Соответственно уменьшаетс  величина граничного зар да базы и возрастает избыточный зар д неосновных носителей базы открытого транзистора. Таким образом формирование задержки осуществл етс  при малых значени х граничного зар да, что позвол ет повысить чувствительность схемы и исключить вли ете нагрузки на процесс модул ции. Управление задержкой переключени  транзисторов осуществл етс  регулированием режимов насыщени  и рассасывани  зар да базы открытого транзистора. Напр жение управлени  транзисторов 9, ,1О, спимаемое с обмоток 5, 7 и 6, 8 соответ ственно , повтор ет по форме напр5гж;ение нагрузки, но имеет меньшую амплитуду. Рассмотрим процессы в схеме, начина  с момента отпирани  транзистора 9. .Отпирающее напр жение обмоток 5,7 приводит к форсированному насыщению транзистора током конденсатора и быстрому установлению избыточного зар да Q г Установившеес  значение избыточного зар да определ етс  активной составл ющей базового тока, протекающего через резистор 14. С изменени  пол рности синхронизирующего напр жени  V начинаетс  процесс рассасыва ш  избыточного зар да под действием разности напр жений на обмотках 5,7, энергии запасенной конденсатором и рекомбинации носителей в объеме базы. При достижении зар дом гpaни шoгo значени  транзистор 9 выходит из насыщени  и запираетс , что приводит к изменению пол рности выходного напр жени  автогенератора 2 и оптиранию аранзистора 10, В дальнейшем процессы периодически повтор ютс . Рааииреьше диапазона модуп пии происходит за счет форсированного насыщени  транзисторов ведомого автогенератора током зар да конденсатора и исключени  зависимости величины избыточного зар да от длительности насыщающего импульса . ПоЕЫ.шеюш чувствительности при согласном вютючении обмоток в цепи нагрузки происходит в результате умеиьшени  тока коллектора открытого транзистора на интервале задержки, что приводи к скачкообразному увеличению избыточно6 го зар да за счет уменьшени  граничного значени  зар .ца насыщени . На фиг. 3 представлена принципиальна  схема инвертора, в которой дл  расщирени  диапазона моду ншш использована индуктивность намагничивающего контура трансформатора 16t 17, 18 первичные полуобмотки трансформатора 17, 18 19 - вторична  обмотка трансформатора 19. Синхро шзирующие обмотки 7,8 ведомого автогенератора 2 подключены к общей шине транзисторов 9, 10 через первичные полуобмотки 17, 19 трансформа- тора 16. Управл ющий элемент 14 включен в цепь вторичной обмотки 19 трансформатора 16. Работа этого устройства отличаетс  тем, что отпирание транзистора не форсируетс , а расширеюте диапазона модул ции происходит за счет замедлени  процесса рассасывани  накопленного избыточного зар5зда при смене пол рности синхронизирующего напр же1ш . Ток в базе открытого транзистора не мен ет своего знака, а протекает в прежнем направлении, убыва  по закону спадани  тока в индуктивности , и поддерживает избыточный зар д , убывающий за счет рекомбинации. Устройство может быть выполнено на двухтактном автогенераторе, собранном по лучевой, мостовой и известным схемам, как однофазным, так и многофазным . Формула изобретени  1. Транзисторный инвертор с широтно- импульсной модул цией, содержащий генератор пр моугольного напр жени  и ведомый двухтактный генератор с выходными трансформаторами выходные обмотки которых соединены последовательно, а кажда  синхронизирующа  обмотка генератора пр моугольного напр  сени  св зана с управл ющим переходом соответствующего транзистора ведомого генератора через базовую обмотку этого генератора и общий регулирующий элемент, И реактивный элемент , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  работы инвертора на высоких частотах, реактивный элемент св зан с управл ющим элементом образу  корректирующую цепь, 2. Транзисторный инвертор по п. 1, отлич ающийс  тем, что, реактивный элемент выполнен в виде конденсатора , подключенного параллельно упра&л юшему элементу. 3. Транзисторный инвертор по п. 1, отлич ающийс  тем, что, реактивный элемент выполнен в виде трансфор- 5 матора, черезпервичные полуобмотки которого синхронизирующие обмотки подключены к управл ющим переходам транзисторов ведомого автогенератора, а управл юпдай элемент включен в цепь вторичной обмотки этого трансформатора. 696586 юь № йо кл. 8 Источники информа1ши, рин тые во внимание при экспертизе 1.Патент СЩА № 3031629, Я31-11У 1962. The operation of the inverter is carried out in accordance with the time diagrams (Fig. 2). The rectangular voltage source 1 generates a variable rectangular voltage V. The voltage removed from the winding 11 and synchronizing windings 7.8, From the synchronizing windings, the voltage is applied to the base junctions of the transistor 9, 10 of the slave oscillator, performing its synchronization, W) 1 the voltage of the oscillator 2, removed from the winding 12 V, and the base windings 5,6 repeats the shape of the voltage of the source 1, but is phase shifted to the rear of the switching transistors 9, 10. The total voltage is a sequence of variable width modulated pulses, the duration of which depends on the time of the rtepe1 switching of the transistors 9, 10, associated with the time of dissipation of excess charge in the base of saturated transistors. The current in the load 13 and in the collector circuits of the transistors 9, 10 with the agreed connection of the windings 11, 12 flows only at the coincidence intervals 56 of the polarity of the source i and the oscillator 2. In the delay interval of the output voltage of the autogenerator 2 there is no current in the load, and the collector current of the transistors 9, 10 decreases to the value of the no-load current of the transformer 4. Accordingly, the magnitude of the boundary charge of the base decreases and the excess charge of the minority carriers of the base of the open transistor increases. Thus, the formation of the delay is carried out at small values of the boundary charge, which allows increasing the sensitivity of the circuit and eliminating the influence of the load on the modulation process. The switching delay of the transistors is controlled by adjusting the saturation and resorption modes of the base of the open transistor. The control voltage of the transistors 9, 1O, spimen from the windings 5, 7 and 6, 8, respectively, repeats in the form of a voltage, but has a smaller amplitude. Consider the processes in the circuit, starting from the moment of unlocking the transistor 9.. The uncoupling voltage of the windings 5.7 leads to the forced saturation of the transistor with a capacitor current and the rapid establishment of an excess charge Qg The established value of the excess charge is determined by the active component of the base current flowing through resistor 14. With the change in polarity of the synchronization voltage V, the process of dissolving the excess charge under the action of the voltage difference across the windings of 5.7, the energy stored by the capacitor and carrier recombination in the bulk of the base. When the charge value reaches a transistor, the transistor 9 goes out of saturation and closes, which leads to a change in the polarity of the output voltage of the autogenerator 2 and the optics of the aransistor 10. In the future, the processes are periodically repeated. The ramping down of the modulation range occurs due to the forced saturation of the transistors of the slave oscillator with the capacitor charge current and the exclusion of the dependence of the excess charge on the duration of the saturating pulse. The sensitivity with the windings in the load circuit is consistent as a result of the decrease in the collector current of the open transistor in the delay interval, which leads to an abrupt increase in the excess charge due to a decrease in the boundary value of the saturation charge. FIG. 3 is a schematic diagram of an inverter in which the inductance of the magnetizing circuit of the transformer 16t 17, 18 primary transformer 17, 18 19 secondary windings of the transformer 19 are used for extending the range of the transformer 16t. Synchronous windings 7.8 of the slave autogenerator 2 are connected to a common transistor bus 9 , 10 through the primary half windings 17, 19 of the transformer 16. The control element 14 is included in the secondary winding circuit 19 of the transformer 16. The operation of this device is characterized in that the unlocking of the transistor forsiruets and rasshireyute modulation range is due to retard resorption process accumulated excess zar5zda by changing the polarity of the synchronizing voltage zhe1sh. The current in the base of the open transistor does not change its sign, but flows in the same direction, decreasing according to the law of current decay in the inductance, and supports an excess charge decreasing due to recombination. The device can be performed on a two-stroke autogenerator assembled along a beam, bridge, and known circuits, both single-phase and multiphase. Claim 1. Transistor inverter with pulse-width modulation, containing a rectangular voltage generator and a driven push-pull generator with output transformers, the output windings of which are connected in series, and each synchronous winding generator of a rectangular voltage generator is associated with a control transition of the corresponding driven transistor a generator through the base winding of this generator and a common regulating element, And a reactive element, characterized in that, in order to ensure s of the inverter at higher frequencies, the reactive element is coupled to the control member forming the correcting circuit, the inverter 2. Transistor according to claim 1, distinguished ayuschiys in that the reactive element is a capacitor connected in parallel sound control &. l yushemu element. 3. Transistor inverter according to claim 1, characterized in that the reactive element is designed as a transformer, through the primary semi-windings of which the synchronizing windings are connected to the control transitions of the slave auto-oscillator transistors, and the control element is connected to the secondary winding of this transformer . 696586 yu number yo cl. 8 Sources of information taken into account during the examination 1. Patent U.S.S. No. 3031629, Ya. 31-11U 1962. 2.Авторское свидетельство СССР 545О54, кл. Н 02 М 7/537 ;1974. 2. USSR author's certificate 545О54, cl. H 02 M 7/537; 1974. 3.Авторское свидетельство СССР а вке №2519407/07, Н 02 М 7/537, 1977.3. Authors certificate of the USSR and Vk № 2519407/07, H 02 M 7/537, 1977. Фиг.FIG.
SU772536593A 1977-10-21 1977-10-21 Transistorized inverter with pulse-width modulation SU696586A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772536593A SU696586A1 (en) 1977-10-21 1977-10-21 Transistorized inverter with pulse-width modulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772536593A SU696586A1 (en) 1977-10-21 1977-10-21 Transistorized inverter with pulse-width modulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU696586A1 true SU696586A1 (en) 1979-11-05

Family

ID=20730040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772536593A SU696586A1 (en) 1977-10-21 1977-10-21 Transistorized inverter with pulse-width modulation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU696586A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4706178A (en) Power conversion system
US4253139A (en) Power conversion and regulation system
SU696586A1 (en) Transistorized inverter with pulse-width modulation
US3705341A (en) Inverter
SU1713045A1 (en) Multichannel voltage converter
SU650204A1 (en) Self-sustained inverter control method
SU693523A1 (en) Adjustable transistorized inverter
RU2110881C1 (en) Pulse-width modulated resonance-tuned converter
SU817940A1 (en) Self-sustained voltage inverter
SU1561169A1 (en) Stabilized transistor converter
SU754379A1 (en) Stabilized ac voltage supply
SU1483578A1 (en) Electric dc drive
SU754604A1 (en) Converter
SU913551A1 (en) Device for control of pulse-width converter
RU2020711C1 (en) Frequency changer control process
SU826532A1 (en) Self-exciting inverter with pause on zero level of output voltage
SU1564717A1 (en) Two-module converter
SU1072220A1 (en) Thyristor converter
SU1524142A1 (en) Single-end dc voltage converter
SU993405A1 (en) Converter
SU896725A1 (en) Self-sustained voltage inverter
SU1248008A1 (en) Stabilized d.c.voltage converter
SU817903A1 (en) Power transistor control device
SU1415369A1 (en) Method of controlling three-phase thyristor cyclic converter
SU1267560A1 (en) Stabilized d.c.voltage - to - d.c. voltage converter