SU904159A1 - Полумостовой инвертор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может найти применение в системах вторичного электропитани  дл  преобразовани  посто нного тока в переменный с помощью транзисторных -инверторов.

Известен генератор, использую1чий включение конденсатора параллельно нагрузке инвертора, причем последовательно с конденсатором может быть включен резистор, служащий дл  ограничени  коллекторных токов силовых транзисторов при перезар дке конденсатора , т.е.используетс  последовательна  КС-цепочка LIT .

Известен также стабилизированный конвертор, содержащий мостовой транзисторный усилитель мощности , в диагона ль которого включена первична  обмотка выходного трансформатора , вторична  обмотка которого через выпр митель и фильтр соединена с выходом, узел защиты, выполненный на трансформаторе тока, выходна  обмотка которого через выпр митель подключена к одному из входов узла управлени  транзисторами мостового уснлител  мощности, другой вход которого подключен к выходу конвертора , и последовательную RC-цепочку

уменьшени  динаглических потерь, причем трансформатор тока снабжен дополнительной обмоткой, включенной последовательно с ftC-цепочкой, образов вавша с  цепь подключена параллельно входной обмотке выходного трансформатора , а первична  обмотка токового трансформатора крайними выводами соединена с коллекторэ1ЛИ

10 транзисторов смежных плеч мостового усилител  мощности, а средним выводом - со входной шиной питани  С21.

Даное устройство позвол ет исключить в мостовом усилителе мощности

15 искажени  выходного сигнала датчика тока перегрузки перезар да RC-иепочки дл  уменьшени  дингииических потерь силовых транзисторов. Однако оно не может быть использовано в по20 лумостовом инверторе.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности полумостовой инвертор, содержащий два силовых транзистора , в управл ющую цепь каждого из которых включен трансформатор тока с управл ющей обмоткой, подключенной к дополнительному источнику питани  через управл ющий транзистор и ограничительный резистор, блок управлени , соединенный с

базами управл ющих транзисторов, и узел защиты от перегрузок, выходом соединенный с базой блокирущего транзистора, эмиттер которого объединен с эмиттерами управл ющих транзист торов, а коллектор через разделительные диоды соединен с коллекторами управл ющих транзисторов, причем датчик тока перегрузки выполнен в виде двух трансфоЕ)маторов тока, первична  обмотка каждого из которых включена последовательно с силовьи и трансформатором , а вторична  - шунтирована балластным резистором и подключена ко входу узла защиты через первый диод и к базе соответствующего управл ющего транзистора через второй диод и дополнительный резистор sj .

Недостаток известного устройства искажение входного сигнала датчика тока перегрузки импульсным током перезар да конденсатора RC-цепочки. На переднем фронте сигнала имеет место всплеск, который не позвол ет использовать схему узла защиты от перегрузки с воздействием на широтномодулированньй управл ющий сигнгьл в каждом полупериоде дл  увеличени  скважности переключени  силовых транзисторов .

Цель изобретени  - расширение фуик циональных возможностей полумостового инвертора, содержащего RC-цепочку уменьшени  динамических потерь силовых транзисторов, за счет исключени  искажени  выходного сигнала датчика тока перегрузки токами пе езар да конденсатора RC-цепочки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в полумостовом инверторе, содержащем два силовых транзистора, в управл ющую цепь каждого из которых включен трансформатор тока с управл ющей обмоткой, подключенной к вспомогательному источнику питани  через управл ющий транзистор и ограничитель ный резистор, блок управлеии , соединенный с базами управл ющих транзисторов , и узел защитна от перегрузок, выходом соединенный с базой блокирующего транзистора, эмиттер которого объединен с эмиттерами управл ющих транзисторов, а коллектор через раздельные диоды соединен с коллекторами управл ющих транзисторов, датчик тока перегрузки, выполненный в виде двух трансформаторов тока, каждый из которых содержит .первичную обмотку, включенную последовательно с силовым транзистором, вторичную обмотку, шунтированную балластным резистором и через диод подключенную ко входу узла защиты, и дополнительную обмотку, последовательна  RC-цепочка уменьшени  динамических потерь подключаетс  к выходу инвертора через две параллельные цепи, кажда  из которых включает в себ  дополнительно введенный

диод и дополнительную обмотку одного из трансформаторов тока датчика тока перегрузки, причем диоды включены встречно, а дополнительна  и первична  обмотки каждого трансформатора тока включены последовательно в противофазе .

Ка чертеже представлена принципи льна  электрическа  схема инвертора

Полумостовой инвертор содержит уситп5тель 1 мощности с силовыми транзисторами 2 и 3, управл емыми с помс дью трансформаторов 4 и 5 тока. Управл к цие о&лотки 6 и 7 трансформаторов 4 и 5 тока соответственно подключены через ограничительные ре зисторы 8 и 9 и управл ющие транзисторы 10 и 11.к вспомогательному источнику 12 питани . Базы транзисторов 10 и 11 подключены к выходгии А и Б блока 13 управлени . Инвертор включает в себ  датчик тока перегрузки в виде трансформаторов 14 и 15 тока, первичные обмотки которых включены последовательно с транзисторами 2 и 3 соответственно, вторичные обмотки шунтированы балластными резисторами 16 и 17 и через диоды 18 и 19 подключены ко входу узла 20 защиты, а дополнительные обмотки 21 и 22 через дополнительно введенные диоды 23 и 24 и RC-цепочку 25 подключены к выходу инвертора.

Выход узла защиты соединен с базой блокирующего транзистора 26, подключенного параллельно транзисторам 10 и 11 с помощью диодов 27 и 28.

База транзистора 26 подключена также к источнику 12 питани  через узел 29 блокировки при пуске и при выключении. При выходе инвертора мо- жет быть включен трансформатор 30, выпр митель 31 и фильтр 32.

Иивертор работает следующим образом .

При пуске, когда нарастающее напр жение источника 12 питани  еще не достигло установившейс  величины, транзистор 26 открыт сигналом из узла 29 блокировки.

При этом цепи управл ющих обмоток трансформаторов 6 и 7 тока оказываютс  подключенньв 1и к источнику 12 через диоды 27 и 28 и переход коллектор-эмиттер насыщенного транзистора 26, чем предотвращаетс  возможность одновременного включени  силовых , транзисторов 2 и 3 независимо от состо ни  управл ющих транзисторов 10 и 11.

При достижении номинального напр жени  источника 12 прекращаетс  насьваение транзистора 26 выходныгч током узла 29. Транзистор 26 запираетс  и в дальнейшем не оказывает вли ни  на работу инвертора в установившемс  режиме. Аналогично работает устройство также при снижении

jBXOflHoro напр жени  в процессе вык/оочени  инвертора.

При перегрузке на выходе инвер; тора в первичной обмотке трансфор-. маторов 14 или 15 тока протекает ток перегрузки, обусловливак ций по вление на резисторах 16 и 17 напр жени , превышающего заданный уровень . Это напр жение через диоды 18 и 19 поступает на вход узла 20 заишты, который срабатывает и открывает Транзистор 26, создающий через ДИОД94 27 и 28 цепь поступлени  .тока в управл вшие обмотки 6 и 7. ;

В результате происходит запирание открытого Силового транзистора. При возникновении сквозного тока в аварийной ситуации(например, при пробое одного из транзисторов усилител  икааности или отказе в схеме управлени ) ток проходит через первичные обмотки обоих трансформаторов 14 и 15 тока , выходные сигналы которых через диоды 18 и 19 поступают на вход быстродействующего узла 20 защиты. В дальнейшем происходит описанна  выше блокировка переключени  силовых транзисторов.

При отпирании силового транзистог ра, например ,2 ток поступает в нагрузку, а также по цепи: первична  обмотка трансфОЕматора 4 - первична  обмотка - дополнительна  обмотка 21 трансформатора 14 - диод 23, резистор идет на перезар д конденсатора RC -цепочки 25.

Поскольку первична  и дополнительна  обмотка трансформатора 14 тока включены встречно, на выходном резисторе 16 датчика тока перегрузки не вырабатываетс  сигнал, пропорциональный току перезар да конденсатора RC-цепочки. При запирании силового транзистора 2 энерги , накоп- . ленна  в конденсаторе RC-цепочки, через диод 24 и дополнительную обмотку 22 трансформатора 15 поступает в нагрузку, вследствие чего происходит спад -коллекторного тока транзистора 2 при относительно низком коллекто2ном напр жении и существенно снижаетс  мгновенна  мощность при выключении.

Аналогично работает устройство при открывании силового тра(Гзистора 3.

Таким образом, предлагаемое техническое решение .обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства,поскольку отсутствие искажени  выходного сигнала датчика перегрузки за счет тока перезар да конденсатора RC-цепочки дл  уменьшени  динамических потерь,шунтирующей выход инвертора, позвол ет применить любую схему узла защиты без снижени  быстродействи  интегрировани .

Claims (3)

1.Сб.Электронна  техника в автоматике. Под ред. Ю.И.Конева, вып. 2.М., советское радио, 1971, с. 71, рис.16.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2777499/24-07,

кл. Н 02 М 7/537, 1979.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке 2711140/24-07,

кл. Н 02 М 7/537, 1979.