SU828336A1 - Инвертор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников питани .

Известны устройства, в которых дл  форсировани  процесса включени  силовых транзисторов используют энергию накопительного конденсатора 1-2.

Применение реактивного элемента налагает ограничени  на максимальную частоту коммутации транзисторов, так как дл  предварительного зар да конденсатора требуетс  определенное врем . Это врем  yaej личиваетс  с повышением коммутируемой мощности и, кроме того, значительно возрастают потери Б балластном резисторе и размеры самого конденсатора.

Известно также устройство, в котором дл  управлени  силовыми транзисторами используютс  токовые трансформаторы ynj равлени , обеспечивающие оптимальный режим насыщени  силовых транзисторов, средн   точка дополнительных обмоток которых подключена к входному выводу инвертора через токоограничивающий резистор , а их крайние выводы подключены к другому входному выводу через силовые переходы управл ющих транзисторов, управл ющие переходы которых св заны с блоком управлени  {3.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что выключение силовых транзисторов происходит пассивно, т. е. без приложени  в момент коммутации импульса обратного напр жени  к управл ющему переходу насыщенного транзистора. Это приводит к зат гиванию процесса выключени  транзисторов и увеличению динамических потерь.

Цель изобретени  - повыщение КПД инвертора и расширение диапазона рабочих частот.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в инвертор, содержащий силовые транзисторы , управл ющие переходы которых св заны с выходными обмотками индивидуальных токовых трансформаторов управлени , первичные обмотки которых включены последовательно с нагрузкой, а дополнительные обмотки своим средним выводом соединены с одним из входных выводов через токоограничивающий элемент, а их крайние выводы подключены к другому входному выводу через силовые переходы управл ющих транзисторов, управл ющие переходы которых подключены к блоку управлени , введены формирователи импульсов , форсирующие транзисторы и диоды , при этом соответствующий входной вывод дополнительно соединен со средним выводом каждой нз уном нутых дополнительных обмотках трансформатора, управл емый через последовательно включенные силовой переход форсирующего транзистора и диод, а кажда  точка соединени  последних через дополнительный резистор подключена к соответствующей базе управл ющего транзистора и соответствующему входу формировател  импульсов, выход каждого из которых св зан с базой соответствующего форсирующего транзистора.

На чертеже представлена принципиальна  схема инвертора, выполненного в виде двухтактного полумостового инвертора.

Инвертор содержит силовые транзисторы Л и 2 и конденсаторы 3, 4, образующие полумостовой усилитель мощности с включенной в диагональ нагрузкой 5. Дл  управлени  силовыми транзисторами используютс  индивидуальные токовые трансформаторы 6, 7 с соответствующими дополнительными обмотками 8, 9. Концы этих обмоток подключены через управл ющие транзисторы 10, 11 и 12, 13 к отрицательному полюсу источника питани , причем транзисторы И, 13 щунтированы обратными диодами 14, 15, а средние выводы обмоток соединены с положительным полюсом источника питани  через токоограничивающие элементы 16, 17 (резистор, стабилизатор тока и т. д.). Параллельно им подключены форсирующие цепи, состо щие из транзи .сторов 18, 19 и диодов 20, 21. Дл  ограничени  импульсов тока последовательно с диодами могут быть включены балластные резисторы (пунктир). Резисторы 22 и 23 служат дл  форсировани  процесса включени  управл ющих транзисторов. Управление форсирующими транзисторами производитс  через формирователи 24 и 25 импульсов , которые управл ютс  от блока 26 управлени , формирующего пр моугольное даправление и управл ющего работой всех управл ющих транзисторов (10-13). Выродные напр жени  блока управлени  измен ютс  в противофазе, а синхронизаци  формирователей производитс  по переднему фронту пр моугольного напр жени .

Инвертор работает следующим образом.

Пусть под действием управл ющих сигналов во включенном состо нии наход тс  .транзисторы 11 и 12, что соответствует провод щему состо нию силового транзистора 1 и непровод щему состо нию силового транзистора 1 и непровод щему состо нию транзистора 2. По окончании полупериода рабочей частоты выходные сигналы блока 26 измен ютс  на противофазные, что приводит к выключению транзисторов 11, 12 и включению транзисторов 10, 13.- Обмотка 8 трансформатора 6 замыкает накоротко через транзистор 10 и диод 14. Одновременно на выходе формировател  24 по вл етс  короткий импульс, под действием которого

открываетс  транзистор 18. Через него диод 20 и транзистор 10 к левой части обмотки 8 от источника питани  прикладываетс  импульс напр жени , под действием которого в базе выключаемого транзистора 1, ранее находивщегос  в режиме насыщени , происходит быстрое рассасывание избыточных носителей зар да. Мощность запирающего импульса определ етс  сопротивлением балластного резистора (пунктир) в указанной цепи и может быть выбрана практически неограниченной. Одновременно через транзистор 18 и резистор 22 осуществл етс  формирование тока базы транзистора 10 дл  пропускани  относительно больщого импульса тока по цепи коллектор - эмиттер. После выключени  транзистора 1 выключение транзистора 2 происходит под действием напр жени , прикладываемого к правой части обмотки 9 трансформатора 7 через элемент 17 и транзистор 13. Такое квазиустойчивое состо ние схемы сохран етс  до конца рабочего полупериода, после чего процессы повтор ютс .

Дл  снижени  потребл емой мощности длительность форсирующего импульса должна быть минимальной и достаточной дл  рассасывани  избыточного носител  в насыщенном силовом транзисторе. В даином инверторе обеспечиваетс  активное запирание силовых транзисторов, что приводит к повышению КПД инвертора и дает возможность значительно повысить рабочую частоту коммутации.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 558365, кл. Н 02М 2/537, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 523498, кл. Н 02М 7/537, 1971.

3. Патент США № 3305761, кл. 321-65, 1968.

г г П П .А

. .Ill/ I I с I А ..,