SU845251A1 - Инвертор - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к инверторам, преобразующим посто нный ток в переменный .

Известен инвертор l, выполненный по схеме автогенератора с отводом от средней точки первичной обмот ки силового трансформатора, подключенной к источнику нитаии . Крайние выводы первичной обмотки силового трансформатора нодключены к коллекторам кoм iyтиpyloщиx транзисторов. Кроме того, первичнй  обмотка силового трансформато.ра подключена через резистор к первичной обмотке управл юшего трансформатора, втори-чные обмотки которого подключены непосредственно с нереходам база- эмиттер коммутирующих 1ранзисторов.

Непосредственное подключение вторичн .Ь1Х обмоток управл ющего трансформатора к переходам база-эмиттер коммутирующ1к транзисторов обеспечивает yMeiUjiiieinie рассеиваемой мощности на

(54) ИНВЕРТОР

. 2

коммутирующих транзисторах в режиме переключени  благодар  сокращению времени рассасывани  неосновных носителей в их базах и позвол ет транзисторам при .короткозамкнутом переходе база-эмиттер вьщерживать наиболее высокое напр жение на промежутке колпектор- эмиттер при отсутствии запирающего напр жени .

10

Известен также инвертор С 2} , выполненный по полумостовой схеме, содержащий два коммутир пощих транзистора в одном плече моста и два конденсатора в другом плече моста, си15 лового трансформатора,первична  обмотка которого включена в диагональ моста, и управл ющ1нЧ трансформатор, первична  обмотка которого подключена через резистор к обмотке обратной

20 св зи силового трансформатора, а вторична  обмотка к базе- эмнттер ному переходу одного нз коммутирующих транзисторов., управл ющие переходы

которых зашунтированы вторичными управл ющими обмотками.

Недостатком известных устройств  вл етс  несимметри  разнопол рных импульсов на выходе инвертора из-за разброса входных статических и частотных характеристик коммутирующих транзисторов. Следствием этого  вл етс  одностороннее намагничивание сердечников управл ющего и силового трансформаторов, что влечет за собой увеличение частоты коммутации инверт ра и нарушение симметрии разнопол рных импульсов на выходе инвертора как по.амплитуде, так и по длительнести .

Целью изобретени   вл етс  устранение асимметрии выходного напр жени  инвертора. .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в инвертор введены два управл ю1ЦИХ транзистора разного типа проводимости , два диода, тактовьй генератор и второй управл ющий трансформатор , первична  обмотка которого под- ключена через второй резистор к обмотке обратной св зи силового трансформатора , вторична  обмотка  вл етс  обмоткой, шунтирующей базо- эмиттерный переход другого коммутирующего транзистора, причем параллельно первичным обмоткам управл ющих грансформаторов через диоды, включенные соответственно типу проводимости транзисторов, подключены промежутки коллектор-эмнттер управл ющих транзисторов , переходы база- эмиттер которых соединены с выходом тактового генератора.

Кроме того, тактовый генератор содержит интегрирующую RC-цёпочку и ограничитель амплитуды переменного напр жени , вход которого  вл етс  входом тактового генератора, подключенного к обмотке обратной св зи силового трансформатора, выход ограничител  амплитуды переменного напр жени  подключен к входу интегрирующей RC-цепочки, потенциальный полюс выхо да которой  вл етс  потенциальным полюсом выхода тактового генератора и соединен через два равных по величине резистора с входными выводами , а нулевой полюс- с общей точкой двух конденсаторов. Обща  точка первичных обмоток управл ющих транс форматоров подключена к отводу

т обмотки обратной св зи силового рансформатора.

Электрическа  схема инвертора представлена на чертеже.

Инвертор содержит коммутирующие транзисторы 1 и 2 и конденсаторы 3 и 4,включенные по схеме моста, иловой трансформатор 5, содержит ервичную обмотку 6, включенную в иагональ моста, вторичную обмотку 7, подключенную к выходным клеммам стабилизатора и обмотку 8 обратной св зи.

Первый управл ющий трансформаор 9 с первичной обмоткой 10 и втоичной обмоткой 11, у которого оботка 10 подключена через первый реистор 12 к обмотке 8 трансформатора 5, а обмотка 11 трансформатора 9 подключена непосредственно к переходу база-эмиттер первого коммутирующего транзистора 1. Второй управ ющий трансформатор 13 с первичной обмоткой 14 и вторичной обмоткой 15, у которого обмотка 14 подютючена через второй резистор 16 к обмотке 8 трансформатора 5, а обмотка 15 подключена к переходу базо- эмиттер второго коммутирующего транзистора 2. Параллельно обмоткам 10 и 14 управл ющих трансформаторов 9, 13 через диоды 17 н 18, включенные соотвественно типу проводимости транзисторов , подключены промежутки коллектор- эмиттер управл ющих транзисторов 19 и 20 разного .типа проводимости , переходы базо- эмиттер которых соединены с выходом генератора 21.

В состав тактового генератора входит ограничитель 22 амплитуды переменного напр жени , содержащий резистор 23, мостовой выпр митель 24, стабнлитрон 25 и интегрирующа  цепь, преобразующа  пр моугольное напр жение в пилообразное, содержаща  резистор 26 и конденсатор 27.

Выход интегрирующей RC-цепи подключен через два равных по величине резистора 28 и 29 соответственно к положительному и отрицательному входным выводам.

Инвертор работает следующим образом .

Предположим, что в рассматриваемый момент времени транзистор 1 вошел в режим насьпценн , а транзистор 2 - в режим отсечки. В этом режиме с обмотки 8 трансформатора 5 на вход генератора 21 и на обмотки 10 и 14 трансформаторов 9 и 13 посту пает через резисторы 12 и 16.отрицательное напр жение. В результате на обмотке 11 трансформатора 9 будет действовать положительное напр жение удерживающее транзистор 1 в режиме насыщени , а на обмотке 15 трансформатора 13 - отрицательное, которым транзистор 2 удерживаетс  в режиме отсечки. Отрицательное напр жение, действующее на обмотке обратной св зи трансформатора5 проход  через ограничитель 22, ограничиваетс  сверху на заданном уровне. Это дости гаетс  тем, что при достижении стабилизируемого значени  амплитуды напр жени , действующего на входе выпр мител  24, происходит пробой с билитрона 25, и текущий через него ток, создава  падение напр жени  на резисторе 23, преп тствует ;альнейшему увеличению напр жени , действующего на входе мостового выпр мител . Стабилизированное по амплитуде переменное напр жение пр моугольной формы далее поступает на вход интегрирующей RC -цепочки 26, 27, преобразующей пр моугольное напр жение в пилообразное. При зар де через резистор 26 конденсато ра 27 в рассматриваемый момент време ш на нем формируетс  пилообра йое напр жение отрицательной пол рности , которое по мере зар да начинает превышать напр жение отсечки Входной характеристики транзистора t9, вызыва  его отпирание. Транэистор 19, открыва сь, переключает обмотку 10 трансформатора 9 с правой 40

части, обмотки 8 трансформатора 5, действующее напр жение на которой соответствует по фазе положительной обратной св зи, на левую часть обмотки, фаза действующего напр -.сени , на которой соответствует отрицательно ( обратной св зи. В результате напр жение на переходе базаэмиттер транзистора 1 станет отрицательным , что ускорит процесс расслсывани  неосновных - носителей в его базе. Вследстьис этого сокращаютс  потери мощности на коммутирующих транзисторах в динамическом режиме и сокращаетс  врем  задержки выключени , обусловленное частотны 1и параметрами транзисторов. Поскольку трансформаторы .9 и 13 размеровани  предыдущего полутакта.

Разброс величин напр жений базе- эмиттер транзисторов 1 и 2 не вызывает одностороннего намагничивани 

сердечников трансформаторов 9 и 13 в рабочие полутакты, поскольку в нерабочие полутакты, когда коммутирую - щие транзисторы заперты, к первичным обмоткам управл ющих трансформа-

торов прикладываютс  более высокие напр жени , которые обеспечивают гарантированное размагничивание сердечников управл ющих трансформаторов перед следующим рабочим тактом,

Использование новых элементов (второго управл ющего трансформатора, двух управл ющих транзисторов, тактового генератора и других вспомога1« щены на разных сердечниках, то смена пол рности напр жени  на первичной обмотке трансформатора 9 еще не вызывает смену управл ющего напр жени  транзистором 2 и потому не приведет к известному паразитному режиму сквозных токов. Запирающее напр жение, действующее на входе транзистора 1, начнет спадать одновременно с выходом из режима насыщени  промажутка коллектор- эмиттер транзистора 1, поскольку это запирающее напр жение сформировано его же током эмиттера. На. этом заканчиваетс  фор. мирование одного полутакта выходного напр жени  инвертора и начинаетс  формирование другого полутакта. С момента запирани  транзистора Г запасенна  энерги  в индуктивности обмоток трансформаторов вызывает изменение пол рности напр жени  на обмотке 8 трансформатора 5, в результате чего на вход транзистора 1 поступа:ет запирающее напр жение, а на вход транзистора 2 - отпирающее . При этом транзистор 19 уже не будет оказывать воздействи , поскольку диод 17 будет смещен обратным напр жением. Теперь положительное напр жение, действующее на обмотке 8 трансформатора 5, поступает на вход генератора 2 и, проход  через его цепи, будет формировать положительное , напр жение пилообразной формы, которое теперь откроет транзистор 20, на который через диод 18 с обмотки 14 трансформатора 20 поступает положительное напр жение. Весь процесс повтор етс  и протекает аналогично рассмотренному процессу форме-

7g

Claims (3)

1. Инвертор, содержащий два коммутируюЕщх транзистора, включенных в одну из стоек моста, силовой трансформатор , нервргчна  обмотка которсио включена в ккагона ъ моста, и первый управл ющий тpaнcфop iaтop, первична  обмотка которого подключена через пер вый резистор к обмотке обратной св зи силового трансформатора, а вторична  обмотка - к базо- эмиттерному переходу одного из коммутирующих транзисторов, у11равл ю цие переходы которых зашунтированы вторичнь)ми управл ющими обмотками, о т л i ч аю щ и и с   тем, что, с цс;лыо устранени  асимметрии выходного напр жени  в него введены два управи ющих трапзистора разного типа проводимости, два диода, тактовый генератор и второй управл ющий трансформатор, первична  обмотка которого подключена через второй резистор к обмотке обратной св зи силового ч-раисформатора , а вторична  обмотка  вл етс 

i 8

одной из упом нутых обмоток, шунтирующих базо эмиттерный переход другого коммутирующего транзистора, причем параллельно первичньЕ-i обмоткам управл ющих трансфорг-аторов це. диоды, включенные соответстве П1О типу проводимости транзисторов, подключены силовые цепи управл юии х транзисторов, управ::т ю1цие переходы которых, соединены с выходом тактового генератора.

2.Инвертор по п. 1 , от л и ч аю щ и и с   тем, что тактовый генератор содержит интегрирующую RC-цепоку и ограничитель амплитуды переменного напр жени , вход которого подключен к обмотке обратной сп зн силового трап-сформатора, а выход лрисоединеи , к входу интегр1-п:1у1п1цей 1 С-цепоч .ки, потенциалышш п(.) выхода которой  ззл етс  потеицналл илм нолюс .ом Езыхода тактового генератс;ра

тт соеди е1 через ;,ва резистора с соогветсгвующлми .5и ; ыиод;1., а нуле1юй по.гтас- с обцей TOn riii jiByx коидеисатори5.

3.Инггертор по г;. , и г л и ч а ю н ii с   тем, что, с целью умены 1ен Я рассеиваемой мслцнос)коммутирующими тран:з 1сто)-1а1-1п к релu-i e переключ(;И1ьч, обща  1очка нерматоров подключена к огводу от о5мотки обратной св зи сило1 :.}гч) )а.нсфорьатора .

Источники ПНфОрМПЦ,

прии тьге во внимание нрн экснертпче

1 . Патент ФРГ Р 22 I /Чбб, кл. 1 02 И 7/122, 1976.

2. Патент . i031454. кл. 321-2, 1977.