SU828347A1

SU828347A1 - Self-excited semibridge inverter

Info

Publication number: SU828347A1
Application number: SU792786721A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Борисович Носко; Георгий Владимирович Бейдин; Николай Васильевич Проценко
Original assignee: Предприятие П/Я А-7160
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1981-05-07

Description

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани дл преобразовани посто нного тока в переменный посредством инверторов.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems for converting direct current into alternating current by means of inverters.

Известны самовозбуждающиес полумостовые и мостовые инверторы, содержащие транзисторы разного тина проводимости, соединенные эмиттерами, и выходной трансформатор , управл юща обмотка которого подключена через базовый резистор к базам транзисторов 1, что обеспечивает самовозбуждение.Self-excited half-bridge and bridge inverters are known, containing transistors of different conductivity, connected by emitters, and an output transformer, the control winding of which is connected through the base resistor to the bases of transistors 1, which provides self-excitation.

Недостаток данного инвертора состоит в том, что переключение транзисторов происходит при насыщении сердечника выходного трансформатора, что вызывает больщие потери в трансформаторах, вследствие по влени пика тока коллектора транзистора перед его выключением. Указанного недостатка лишен полумостовой инвертор 2.The disadvantage of this inverter is that the switching of the transistors occurs when the core of the output transformer is saturated, which causes large losses in the transformers, due to the appearance of a peak current of the collector of the transistor before it is turned off. This disadvantage is devoid of half-bridge inverter 2.

Самовозбуждающийс инвертор, выполненный по полумостовой схеме, содержит выходной трансформатор и переключающие транзисторы разного типа проводимости , соединенные между собой эмиттерами. Между базами транзисторов включена цепочка из двух согласно последовательно соединенных разделительных диодов, средн точка которой через обмотку дроссел соединена с отводом первичной обмотки выходного трансформатора. Управл юща обмотка трансформатора инвертора одним концом подключена к эмиттерам транзисторов , а другим концом через базовые резисторы- к базам транзисторов.A self-excited inverter, made according to a half-bridge circuit, contains an output transformer and switching transistors of different types of conductivity, interconnected by emitters. Between the bases of the transistors, a chain of two is connected according to series-connected isolating diodes, the midpoint of which is connected to the primary winding of the output transformer through the winding of the choke. The control winding of the inverter transformer at one end is connected to the emitters of the transistors, and the other end through the base resistors to the bases of the transistors.

Недостатком указанного инвертора вл ютс больщие потерн в цеп х запуска, принципиально необходимых дл самовозбуждеНИН инвертора. Они обусловлены тем, что цепь запуска представл ет собой делитель напр жени , состо щий из базовых резисторов и пускового резистора. Этот делитель обеспечивает на базах транзисторов напр жение смещени , превышающее пороговое , которое, например дл кремниевых транзисторов, составл ет более 1 В. Так как базовые цепи транзисторов щунтированы низкоомными базовыми резисторами , ток через пусковые резисторы приходитс выбирать большим, что вызывает значительные потери мощности в них, особенно при повыщенном напр л ении литани , и снижает КИД инвертора.The disadvantage of this inverter is the large losses in the trigger circuits that are fundamentally necessary for self-excitation of the inverter. They are due to the fact that the starting circuit is a voltage divider consisting of base resistors and a starting resistor. This divider provides a bias voltage higher than the threshold voltage on the base of the transistors, which, for example, for silicon transistors, is more than 1 V. As the base circuits of the transistors are bypassed by low-resistance base resistors, the current through the starting resistors has to be high, which causes significant power losses in them, especially with increased litany, and reduces the inverter Id.

Кроме того, наличие резисторного делител дл запуска приводит к повышению напр жени запуска, что снижает надежность запуска.In addition, the presence of a resistor divider for triggering leads to an increase in the starting voltage, which reduces the reliability of the trigger.

Как показывает практика, вынужденноPractice shows that forced

больша величина тока смещени приводит , как правило, к выходу из стро транзисторов в случае их незаауска. Б даниом иреобразователе, кроме того, через согласно включенные диоды протекает посто нный ток и дл запуска необходимо, чтобы падение напр жени на диоде было больше, чем входное напр жение открытого транзистора.A large amount of bias current usually leads to the failure of transistors in the event of their failure. In addition, a direct current flows through the included diodes through the direct current, and for starting it is necessary that the voltage drop across the diode is greater than the input voltage of the open transistor.

Эти ограничени снижают иадежпость запуска и КПД инвертора.These limitations reduce the runtime reliability and efficiency of the inverter.

Целью изобретеии вл етс повышение КПД и надежности запуска инвертора.The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of starting the inverter.

Поставленна цель достигаетс тем, что в самовозбуждающемс полумостовом инверторе , содерл аш,ем два соединенных между собой эмиттерами транзистора разного тииа проводимости, цепочку из двух согласно иоследовательно соединенных диодов , включенную между базами транзисторов , выходной трансформатор с управл ющей обмоткой, дроссель насыщени , соединенный первым выходом с отводом первичной обмотки выходного трансформатора, базовый резистор, первым -выводом подключенный к началу управл ющей обмотки выходного трансформатора, конец которой подключен к эмиттерам транзисторов, и пусковые резисторы, включенные между каждым входным выводом иивертора и базой транзистора, второй вывод базового резистора через разделительные конденсаторы подключен к базам транзисторов, а второй вывод дроссел насыщени к точке соединени базового резистора и разделительных конденсаторов, причем средн точка цепочки согласно последовательно соединенных диодов подключена к эмиттерам транзисторов .The goal is achieved by the fact that in a self-excited half-bridge inverter, containing two interconnecting emitters of transistors with different conductivity and emitters, a chain of two according to successively connected diodes connected between transistor bases, an output transformer with a control winding, a saturation choke, connected an output with a tap of the primary winding of the output transformer, a base resistor, the first pin connected to the beginning of the control winding of the output transformer, the end to which connects to the emitters of the transistors, and the starting resistors connected between each input terminal of the receiver and the base of the transistor, the second output of the base resistor is connected via coupling capacitors to the bases of the transistors, and the second terminal of the saturation throttles to the connection point of the base resistor and coupling capacitors, according to series-connected diodes connected to the emitters of transistors.

Повое соединение позвол ет разделить по посто нной составл ющей базы транзисторов и базовый резистор и тем самым уменьшить ток через пусковые резисторы, который тецерь полпостью втекает в базы транзисторов, вызыва их пр мое смещение . При этом повышаетс КПД инвертора. При малых величинах тока смещени повреждение устройства в случае незаиуска не происходит. Кроме того, при этом значительио уменьшаетс напр жение запуска инвертора, что повышает его надежность.This connection allows the base components of the transistors and the base resistor to be separated by a constant component and thereby reduce the current through the starting resistors, which the circuit fully flows into the bases of the transistors, causing them to be directly shifted. This increases the efficiency of the inverter. At small values of the bias current, damage to the device in the event of non-release does not occur. In addition, this significantly reduces the starting voltage of the inverter, which increases its reliability.

Па чертеже представлена электрическа схема самовозбуждающегос инвертора.The drawing presents an electrical circuit of a self-exciting inverter.

Инвертор содержит транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, конденсаторы 3 и 4 входного емкостного делител , силовой трансформатор 5 с первичной 6, вторичной 7 и управл ющей 8 обмотками, дроссель 9 насыщени , соединенный первым выводом с отводом нервичной обмотки 6, пусковые резисторы 10 и 11, включеиные между входными выводами инвертора и базами транзисторов 1 и 2, цепочку из двух согласно последовательно соединенных диодов 12 и 13, базовый резистор 14, иодключенный через разделительные конденсаторы 15 и 16 к базам транзисторов 1 и 2.The inverter contains transistors 1 and 2 of different types of conductivity, capacitors 3 and 4 of the input capacitive divider, a power transformer 5 with a primary 6, a secondary 7 and a control winding 8, a saturation inductor 9 connected by the first output to the removal of the nervous winding 6, starting resistors 10 and 11, between the input terminals of the inverter and the bases of the transistors 1 and 2, the chain of two according to the series-connected diodes 12 and 13, the base resistor 14, and connected through the coupling capacitors 15 and 16 to the bases of the transistors 1 and 2.

Пагрузка 17 подсоединена к вторичной обмотке 7 трансформатора 5. Второй вывод дроссел 9 подключен к точке соединени базового резистора 14 и разделительных 5 конденсаторов 15 и 16, а средн точка цепочки согласно последовательно соединенных диодов 12 и 13 подключена к концу управл ющей обмотки 8 трансформатора 5.The load 17 is connected to the secondary winding 7 of the transformer 5. The second output of the choke switches 9 is connected to the connection point of the base resistor 14 and the separation 5 capacitors 15 and 16, and the middle point of the chain is connected to the end of the control winding 8 of the transformer 5.

0 Инвертор работает следующим образом.0 Inverter works as follows.

После подачи напр жени питани через резисторы 10 и 11 и переходы транзисторов 1 и 2 протекает ток смещени , который открывает транзисторы 1 и 2. Через обмотку 6 трансформатора 5 иротекает ток зар да-разр да конденсаторов 3 и 4 входного емкостного делител . Вследствие наличи глубокой положительной обратной св зи один из транзисторов 1 или 2 оказываетс After supplying the supply voltage through resistors 10 and 11 and the transitions of transistors 1 and 2, a bias current flows that opens transistors 1 and 2. Through the winding 6 of transformer 5, the charge-discharge current of capacitors 3 and 4 of the input capacitor divider flows. Due to the presence of deep positive feedback, one of the transistors 1 or 2 turns out to be

0 насыщенным, а другой - запертым. Пусть насыщен транзистор 1. При этом к обмотке 6 траисформатора 5 приложено напр жение , равное половине иапр жепп П1тани , а на управл ющей обмотке 8 и выходной0 saturated, and the other - locked. Let the transistor 1 be saturated. At the same time, the winding 6 of the transformer 5 is applied with a voltage equal to half the voltage of P1tani, and the control winding 8 and the output voltage

5 обмотке 7 находитс наир жение, пол рпость которого указана на чертеже. Под действием напр жени на обмотке 8 транзистор 1 поддерживаетс в насыщенном состо нии за счет тока, протекающего по5, winding 7 is located, the floor of which is indicated on the drawing. Under the action of the voltage on the winding 8, the transistor 1 is maintained in a saturated state due to the current flowing through

0 цепи: обмотка 8, резистор 14, конденсатор 15, базо-эмиттерный переход транзистора0 circuit: winding 8, resistor 14, capacitor 15, the base-emitter junction of the transistor

1,обмотка 8. Через врем , определ емое параметрами дроссел 9 и напр жени на нем, сердечник дроссел переходит в насы 5 щенное состо ние. Вследствие этого происходит оирокидывание схемы в новое устойчивое состо ние, когда открыт транзистор1, winding 8. After a time determined by the parameters of the throttle 9 and the voltage across it, the core of the throttle turns into a saturated condition. As a result, the circuit is oirokidyvaniya in a new stable state when the transistor is open

2,а траизистор 1 закрыт. Ранее зар женный конденсатор 15 разр жаетс через базовый резистор 14, обмотку 8 трансформатора 5, разр дный диод 12. Далее процессы повтор ютс .2, and traizistor 1 is closed. The previously charged capacitor 15 is discharged through the base resistor 14, the winding 8 of the transformer 5, the discharge diode 12. Next, the processes are repeated.

Уменьшение токов смещени транзисторов повышает КПД и надежность запуска.Reducing the bias currents of the transistors increases the efficiency and reliability of the trigger.

Claims

1. US Patent No. 3080534, cl. 331-113, 1963.

2. USSR author's certificate, № 609193, cl. H 02M 7/537, 1976.

+ oh