SU860242A1 - Инвертор - Google Patents

Description

1

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

Известно устройство, в котором при ассиметрии полупериодов работы преобразов-ател  и возникающих при этом перегрузках, запасенна  электромагнитна  энерги  при выключении тpaнзиctopoв рассеиваетс  не на силовых транзисторах, а на стабилитроне и К-С цепочке, т.е. происходит перераспределение энергии потерь Ц .

Недостатком известного устройства  вл етс  низкий КПД.

Наиболб:е близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  инвертор , содержащий двухтактный преобразоват ель напр жени  на силовых транзистс ах с трансформатором со средней точкой первичной обмотки, резистивные датчики тока в силовых цеп х т;ранзисторов, которые подключены к интегратору, выходом св занным с узлом управлени , причем выходы последнегр подключены к базам силовых транзисторов . При нарушении симметрии ток, протекающий по полуобмоткам трансформатора , становитс  неодинаковым. Интегратор вырабатывает сигнал, пролорциональный разности токов в полуобмотке . Сигнал поступает на узел управлени  , который, измен   длительности полупериодов работы трансформатора , восстанавливает симметрию 2J, Однако резисто{ 1, датчики тока включаютс  последовательно в силовую цепь инвертора, по ним протекает весь ток нагрузки, что снижает КПД

10 преобразовател  и увеличивает его габариты и вес инвертора, так как на резисторах выдел етс  значительна  мощность.

Цель изобретени  - повышение КПД

15 и снижение габаритов инвертора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в инвертор введен узел измерени  ЭДе самоиндукции, причем входы последнего подключены к крайним выводам первичной обмотки трансформатора, а выходы - ко входам интегратора.

При этом узел измерени  ЭДС самоиндукции выполнен в виде Т-образной схемы, общее плечо которой подключе25 но к эмиттерам силовых транзисторов и содержит резистор, шунтированный конденсатором, а два других плеча содержат последовательно включенные диод и резистор, причем точки их соединени  образуют выходные выводы узла , а диодные входы плеч - входные выводы.

На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема инвертора.

Инвертор содержит двухтактный преобразователь напр жени  на силовых транзисторах 1 и 2 с трансформатором 3 со средней точкой первичной обмотки , узел 4 измерени  ЭДС самоиндукции , входные выводы 5 и б которого подключены к крайним выводам трансформатора , а выходные выводы 7 и 8 КО входам интегратора 9 / выход которого подключен ко входу узла 10 управлени  , при этом выходы последнего подключены к базам силовых транзисторов .

Узел измерени  ЭДС самоиндукции выполнен по Т-образной схеме, общее плечо которой содержит резистор 11. шунтированный конденсатором 12, а два других плеч-а содержат последовательно включенные диод (13,14) и резистор (15,16). Точка соединени  диода и резистора каждого плеча образует выходные выводы 7 и 8 узла, а диодные входы плеч его - входные выводы 5 и 6, причем общее плечо Т-образной схемы подключено к эмиттерам силовых транзисторов.

Устройство работает следукадим образом.

После включени  силового транзистора напр жение на нем падает с 2Utj ДО JHOC /а ток, равный а 3j,+3tn« начинает увеличиватьс  за счет намагничивающей составл ющей. Если цикл переМагничивани  сердечника сик1метричен , напр женность магнитного пал  в сердечнике .небольша . Ток намагнит н-г . .

чивани Л --г:-(Значительно меньше

приведенного тока, нагрузки.

Когда симметри  нарушаетс , напр женность ма гнитного пол  в сердечнике резко возрастает. Намагничивающий ток, пр мо пропорциональный напр женности пол  , может в дес тки раз превысить ток нагрузки. Это ведет к снижению КПД и надежности преобразовател . ЭДС самоиндукции л , йн при

.

большом выключаемом токе тоже во .много раз превышает номинальное напр жение питани . Мгновенна  мощность на коллекторе достигает большой вели чины и вызывает вторичный пробой транзистора.

. Дл  поддержани  симметрии цикла необходимо чтобы напр женности магнитного пол  в моменты переключени  .были равны. Более точным и нужным дл  преобразовател   вл етс  поддер жание равенства токов коллекторов UjcCt) в моменты выключени .

При выключении транзисторов возникает ЭДС самоиндукции л . а

.4 Ч стрем ща с  поддержать значение тока

в обмотке. Интегрируют обе части уравнени 

HA«5(t), t-i t, -ti ц

где (t) - мгновенное значение ЭДС

самоиндукции t - момент начала выключени 

транзистора; t, - момент спада тока транзистора до нул ; Lg - индуктивность рассе ни 

обмотки

Lg Kju, где К - конструктивный 5коэффициент.

При выключении транзистора динамическа  магнитна  проницаемость, равна  ,,. 36 остаетс  посто нной.

-айСледовательно , в промежутке времени

0 t - t/2 индуктивность обмотки также посто нна, и ее можно вынести изпод знака интеграла. Тогда

5 56(t))-i(t,)

il

i-,

(выкГ -Ч выч.

вык

т.е. интеграл от ЭДС самоиндукции за врем  выключени  пропорционален току, протекакнцему через транзистор в момент начала процесса выключени . Если преобразователь работает в симметричном режиме, то токи, протекающие через полуобмотки, к моменту выключени  силового транзистора равны и, следовательно, равны ЭДС самоиндукции , пропорциональные току выключени . На два дифференциальных входа 9 интегратора с выходов 7 и 8 узла измерени  ЭДС самоиндукции поступают равные напр жени  и, следовательно , напр жение на выходе интегратора равно нулю.

При ассиметрии, когда напр жение на коллекторе транзистора 1 превышает 2Uif, , открываетс  диод 13 и ЭДС самоиндукции с выхода 7 узла 4 поступает на дифференциальный вход интегратора 9, на другой вход в это врем  с емкости 12 через выход 8 узла 4 поступает напр жение 2U.

Таким образом, на один вход подаетс 

U{t)ejt)HU,

а на другой U(t)2Uti.

Суммарное напр жение на входе интегратора равно

VV4.,(t). .

в следующий период аналогично открываетс  диод 14 и на вход интегра

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Инвертор, содержащий два силовых транзистора, трансформатор со сред-

   ВНИИПИ Заказ 7568/32 Тираж 730 Подписное

   Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная; 4