SU913533A1 - Semibridge inverter - Google Patents
Semibridge inverter Download PDFInfo
- Publication number
- SU913533A1 SU913533A1 SU802962551A SU2962551A SU913533A1 SU 913533 A1 SU913533 A1 SU 913533A1 SU 802962551 A SU802962551 A SU 802962551A SU 2962551 A SU2962551 A SU 2962551A SU 913533 A1 SU913533 A1 SU 913533A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- divider
- transistor
- indicated
- transistors
- capacitive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
Изобретение относится к элек'тротехнике и может быть использовано для электропитания радиоаппаратуры и средств связи.The invention relates to electrical engineering and can be used to power radio equipment and communications.
Известен полумостовой инвертор, содержащий два последовательно соединенных транзистора, емкостной делитель напряжения, коммутирующий и выходной трансформаторы, дополнительный делитель напряжения, причем первичная об- . мотка коммутирующего трансформатора включена между общей точкой транзисторов и средней точкой дополнительного делителя напряжения (1) .A half-bridge inverter is known, containing two series-connected transistors, a capacitive voltage divider, a switching and an output transformer, an additional voltage divider, the primary one being. the coil of the switching transformer is connected between the common point of the transistors and the middle point of the additional voltage divider (1).
Недостатком устройства является низкий КПД вследствие потерь мощности в насыщающемся трансформаторе и резистивном делителе напряжения, невозможность осуществления коррекции длительности полупериодов при значительных разбросах параметров транзисторов.The disadvantage of this device is low efficiency due to power losses in the saturating transformer and resistive voltage divider, the impossibility of correcting the duration of half periods with significant variations in the parameters of transistors.
Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является полумостовой инвертор, содержащий два по2Closest to the proposed technical solution is a half-bridge inverter containing two po2
следовательно соединенных транзистора, емкостной делитель напряжения, трансформатор, первичная обмотка которого включена. между средней точкой емкостного делителя и точкой соединения транзисторов, а обмотки положительной обратной связи через токоогранвчивающие цепи, содержащие балластные резисторы, соединены с управляющими переходами, зашунтированными цепями обратной проводимости соответствующих транзисторов, и элементы симметрирования узла коррекции (2} .hence the connected transistor, capacitive voltage divider, transformer, the primary winding of which is included. between the midpoint of a capacitive divider and the connection point of transistors, and the windings of positive feedback through current-carrying circuits containing ballast resistors are connected to control transitions, shunted circuits of reverse conduction of the corresponding transistors, and balancing elements of the correction unit (2}.
Недостатком данного устройства является сложность и невозможность автоматического. симметрирования насыщающегося трансформатора.The disadvantage of this device is the complexity and impossibility of automatic. balancing the saturating transformer.
Цель изобретения — упрощение и расширение функциональных возможностей преобразователя.The purpose of the invention is to simplify and extend the functionality of the converter.
Для достижения поставленной пелиTo achieve staged sang
в известном полумостовом инверторе,in the famous half bridge inverter,
указанные токоограничивающие цепиspecified current limiting circuits
снабжены конденсаторами, включеннымиsupplied with capacitors included
33
последовательно с указанными балластными резисторами, а указанные элементы симметрирования узла коррекции подключены параллельно конденсаторам.in series with the specified ballast resistors, and the indicated balancing elements of the correction unit are connected in parallel to the capacitors.
Причем указанные элементы симметрирования узла коррекции выполнены в виде резисторов, причем по меньшей мере один из них выполнен регулируемым.'Moreover, these elements balancing node correction made in the form of resistors, and at least one of them is adjustable.
Кроме того, регулируемый резистор выполнен в виде дополнительного транзистора, соединенного управляющим входом через усилительный каскад с выходом введенного дифференциального усилителя, входы которого соединены с выходами первого и второго резистивных делителей напряжения, причем крайние выводы первого делителя подключены к крайним выводам указанного емкостного делителя, а крайние выводы второго делителя - между средней точкой и отрицательным выводом емкостного делителя.In addition, the adjustable resistor is made in the form of an additional transistor connected by a control input through an amplifier cascade with an output of an input differential amplifier, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second resistive voltage dividers, and the extreme terminals of the first divider are connected to the extreme terminals of the indicated capacitive divider, and the conclusions of the second divider are between the middle point and the negative terminal of the capacitive divider.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема полумостового инвертора; на фиг. 2 - принципиальная схема полумостового инвертора с автоматическим симметрированием полупериодов работы силового трансформатора.FIG. 1 is a schematic diagram of a half bridge inverter; in fig. 2 is a schematic diagram of a half-bridge inverter with automatic balancing of the half-periods of operation of a power transformer.
Полумостовой инвертор, содержащий два последовательно соединенных транзистора 1 и 2, емкостной делитель 3 и 4 напряжения, трансформатор 5, первичная обмотка 6 которого включена между средней точкой емкостного делителя и точкой соединения транзисторов, а обмотки положительной обратной связи 7 и 8 через токоограничивающие цепи, содержащие балластные резисторы 9 и 10, соединены с управляющими переходами, зашунтироваными цепями обратной проводимости 11 и 12 соответствующих транзисторов, и элементы симметрирования, выполненные в виде регулируемых транзисторов 13 и 14, снабжены конденсаторами 15 и 16, включенными последовательно с указанными балластными резисторами, а упомянутые элементы симметрирования подключены параллельно конденсаторам.A half-bridge inverter containing two series-connected transistors 1 and 2, a capacitive divider 3 and 4 voltages, a transformer 5, the primary winding 6 of which is connected between the midpoint of the capacitive divider and the junction point of the transistors, and the positive feedback winding 7 and 8 through the current limiting circuits containing the ballast resistors 9 and 10 are connected to the control transitions, shunted by the reverse conduction circuits 11 and 12 of the respective transistors, and the balancing elements, made in the form of adjustable transistors 13 and 14 are provided with capacitors 15 and 16 connected in series with said ballast resistors, and said elements of balancing the capacitors are connected in parallel.
Кроме того, указанный регулируемый резистор выполнен в виде дополнительного транзистора 17, соединенного управляющим входом через усилительный каскад 18 с выходом введенного дифференциального усилителя 19, входы которого соединены с выходами первого 20 и 21 и второго 22 и 23 резистивных делителей напряжения, причем крайние выводы первого делителя подключены кIn addition, the specified adjustable resistor is made in the form of an additional transistor 17 connected by a control input through an amplifier cascade 18 with an output of an inputted differential amplifier 19, the inputs of which are connected to the outputs of the first 20 and 21 and second 22 and 23 resistive voltage dividers connected to
крайним выводам указанного емкостного extreme findings of the indicated capacitive
1.3533 41.3533 4
делителя 3 или 4, а крайние выводы второго делителя — между средней точкой и отрицательным выводом емкостного .делителд.divider 3 or 4, and the extreme conclusions of the second divider - between the midpoint and the negative terminal of the capacitive divider.
5 Полумостовой инвертор работает следующим образом.5 Half-bridge inverter operates as follows.
Рассмотрим его работу при отсутствии узла коррекции.Consider its work in the absence of a correction node.
В один полупериод открыт один изOne half open one of
Ю транзисторов, например транзистор 1.Yu transistors, such as transistor 1.
При этом обмотка положительной обратной связи 7 поддерживает его в открытом состоянии, обеспечивая протекание базового тока по цепи: обмотка 7, ре15 зистор 9, заряжающийся конденсатор 15, эмиттер-базовый переход транзистора 1.In this case, the positive feedback winding 7 maintains it in the open state, ensuring the flow of the base current through the circuit: winding 7, resistor 9, charging capacitor 15, emitter-base transition of transistor 1.
Транзистор 2 закрыт при помощи шунтирующей цепи обратной проводимости 12, причем конденсатор 16 заряженThe transistor 2 is closed by means of a shunt circuit of reverse conduction 12, and the capacitor 16 is charged
20 до напряжения обмотки положительной обратной связи с полярностью, указанной без скобок.20 to the positive side winding voltage with polarity indicated without brackets.
По мере заряда конденсатора 15 (полярность, указанная без скобок) базовыйAs the capacitor 15 charges (the polarity indicated without parentheses) the base
25 ток транзистора 1 уменьшается, что приводит к выходу транзистора 1 из насыщения. При этом возрастает сопротивление его коллекторной цепи, уменьшается коллекторный ток и в момент25, the current of transistor 1 decreases, which leads to the output of transistor 1 from saturation. This increases the resistance of its collector circuit, decreases the collector current and at
30 достижения тока намагничивания трансформатора 5 происходит изменение полярности напряжения на его обмотках.30 reaching the magnetizing current of the transformer 5, the polarity of the voltage on its windings changes.
При изменении полярности напряжения на обмотках трансформатора 5 к эмит— тер-базовому переходу транзистора 1 прикладывается запирающее напряжение, равное сумме напряжений на обмотке 7 и конденсаторе 15 (полярность, ука- . занная без скобок), что приводит к форсированному дозапиранию транзистора 1. При этом через эмиттер-базовый переход транзистора 2 начинает протекать базовый ток, определяемый суммой напряжения на обмотке 8 и конденсатореWhen the polarity of the voltage on the windings of the transformer 5 changes, a blocking voltage equal to the sum of the voltages on the winding 7 and the capacitor 15 (the polarity indicated without brackets) is applied to the emitter – ter-base transition of the transistor 1, which leads to the accelerated dosing of transistor 1. When This through the emitter-base transition of the transistor 2 begins to flow the base current, determined by the sum of the voltage on the winding 8 and the capacitor
4$ 16 (полярность, указанная без скобок)4 $ 16 (polarity indicated without brackets)
и сопротивлением балластного резистора 10, вызывающий форсированное отпирание транзистора 2. По мере перезаряда конденсатора 16, напряжение на нем меняет полярность (в скобках), уменьшается базовый ток транзистора 2, что приводит к возрастанию сопротивления коллекторной цепи транзистора 2 и уменьшению коллекторного тока, в результате чего происходит изменение полярности напряжений на обмотках 6 8 трансформатора 5. При этом, аналогично рассмотренному, происходит форсированное дозапирание транзистора 2and the resistance of the ballast resistor 10, causing the forced unlocking of the transistor 2. As the capacitor 16 overcharges, the voltage on it changes polarity (in brackets), the base current of the transistor 2 decreases, which leads to an increase in the resistance of the collector circuit of transistor 2 and a decrease in the collector current, as a result which causes a change in the polarity of the voltages on the windings of 6 8 transformer 5. At the same time, similarly to the considered, there is a forced dozing of the transistor 2
5 913533 65 913533 6
и форсированное отпирание транзистора 1. Никл работы схемы повторяется.and the forced unlocking of the transistor 1. The pattern operation nikl is repeated.
При подключении регулируемых резисторов 13 и 14 базовый ток транзисторов 1 и 2 увеличится на величину 5 тока, протекающего через соответствующие резисторы 14 и 13, причем небольшое изменение добавочного тока через резистор 14 приводит к существенному изменению длительности откры— 10 того состояния транзистора 2, т.е. длительности полупериода выходного напряжения.When connecting adjustable resistors 13 and 14, the base current of transistors 1 and 2 will increase by the amount of 5 current flowing through the corresponding resistors 14 and 13, with a small change in the additional current through resistor 14 leads to a significant change in the duration of the open 10 of that state of transistor 2, t. e. the duration of the half period of the output voltage.
Симметрирование работы силового трансформатора 5 по схеме (см. фиг. 2) '5Balancing the operation of power transformer 5 according to the scheme (see Fig. 2) '5
осуществляется автоматически.carried out automatically.
Параметры резнетивно—емкостных цепочек 9 - 15 и 10-16 выбраны таким образом, чтобы во всем, диапазоне изменения входного напряжения и. тока 20 нагрузки при отключенном дополнительном транзисторе 17 длительность открытого состояния транзистора 1 блока больше длительности открытого состояния транзистора 2. . 25The parameters of the resistive-capacitive circuits 9 - 15 and 10-16 are selected in such a way that, in all, the range of variation of the input voltage and. load current 20 when the auxiliary transistor 17 is disconnected; the duration of the open state of the transistor 1 unit is longer than the duration of the open state of transistor 2.. 25
Как следует из изложенного, длительность открытого состояния транзистора 2 зависит от добавочного тока через дополнительный транзистор 17 усилительного каскада 18, который в 30 свою очередь зависит от состояния дифференциального усилителя 19 и, следовательно,' от соотношений напряжений на его входах. Коэффициенты деления резистивных делителей первого 20 — 21 и 35As follows from the above, the duration of the open state of the transistor 2 depends on the additional current through the additional transistor 17 of the amplifier stage 18, which in turn depends on the state of the differential amplifier 19 and, therefore, on the ratios of the voltages at its inputs. The division coefficients of the resistive dividers of the first 20 - 21 and 35
второго 22 и 23 выбираются таким образом, чтобы при равном напряжении на конденсаторах 3 и 4 добавочный ток через транзистор 17 обеспечивал длительность открытого состояния транзис- 40 тора 2 такую же, как и транзистора 1.the second 22 and 23 are chosen so that at equal voltage on the capacitors 3 and 4, the additional current through the transistor 17 ensures the duration of the open state of the transistor 40 of the torus 2 is the same as the transistor 1.
В случае, если длительность открытого состояния транзистора 2 станет меньше длительности открытого состояния транзистора 1, то вследствие раз- , 4$If the duration of the open state of transistor 2 becomes less than the duration of the open state of transistor 1, then due to the different, $ 4
ного потребления мощности в каждый из полупериодов напряжение на конденсаторе 3 станет меньше, а на конденсаторе 4 больше половины входного напряжения. Это приведет к перераспределению напряжений на входах дифференциального усилителя 19 и дифференциальный усилитель 19 воздействует на усилительный каскад 18 таким образом, что ток через транзистор 17 увеличится. При этом увеличится базовый ток транзистора 2 и, как следствие, увеличится длительность открытого состояния транзистора 2 настолько, чтоIn each half cycle, the voltage on capacitor 3 will become less, and on capacitor 4, more than half of the input voltage. This will lead to a redistribution of the voltages at the inputs of the differential amplifier 19 and the differential amplifier 19 acts on the amplifier stage 18 in such a way that the current through the transistor 17 increases. This will increase the base current of the transistor 2 and, as a consequence, the duration of the open state of the transistor 2 will increase so that
станет равной длительности открытого состояния транзистора 1. ·becomes equal to the duration of the open state of the transistor 1. ·
В случае, если длительность открытого состояния транзистора 2 станет больше длительности открытого состояния транзистора 1, то напряжение на ' конденсаторе 3 станет больше, а на конденсаторе 4 меньше половины входного напряжения. Это приведет к уменьшению тока через транзистор 17 и к уменьшению длительности открытого состояния транзистора 2 настолько, что станет равным длительности открытого состояния транзистора.If the duration of the open state of transistor 2 becomes longer than the duration of the open state of transistor 1, then the voltage on the capacitor 3 will become greater, and on the capacitor 4 less than half of the input voltage. This will reduce the current through the transistor 17 and reduce the duration of the open state of transistor 2 so that it becomes equal to the duration of the open state of the transistor.
Таким образом изобретение позволяет полностью откорректировать длительности полупериодов выходного напряжения, а при необходимости производить автоматическое симметрирование в процессе работы инвертора. Кроме того, в режиме автоматического симметрирования расширяются функциональные возможности инвертора, что позволяет поддерживать напряжение на конденсаторах делителя напряжения, равное половине входного напряжения и не допускает его превышения.Thus, the invention makes it possible to completely correct the duration of the half-cycles of the output voltage, and, if necessary, to perform automatic balancing during the operation of the inverter. In addition, the automatic balancing mode expands the functionality of the inverter, which allows you to maintain the voltage on the capacitors of the voltage divider, equal to half of the input voltage and does not allow it to exceed.
Упрощение настройки инвертора позволяет повысить производительность труда в процессе его эксплуатации.Simplification of the inverter settings allows you to increase productivity in the process of its operation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802962551A SU913533A1 (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Semibridge inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802962551A SU913533A1 (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Semibridge inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU913533A1 true SU913533A1 (en) | 1982-03-15 |
Family
ID=20910623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802962551A SU913533A1 (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Semibridge inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU913533A1 (en) |
-
1980
- 1980-07-22 SU SU802962551A patent/SU913533A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3334292A (en) | Power supply circuit arrangements | |
US3781638A (en) | Power supply including inverter having multiple-winding transformer and control transistor for controlling main switching transistors and providing overcurrent protection | |
US3458796A (en) | Soft start circuit for power supply circuits | |
US3401327A (en) | Inverter circuit having increased frequency starting | |
EP0155303B1 (en) | Inverter circuit with a control circuit for leading transistors more effectively into a turned-off state | |
US3308397A (en) | Saturable current transformertransitor inverter circuit | |
SU913533A1 (en) | Semibridge inverter | |
US3145334A (en) | Devices supplying stabilised feed voltages | |
US3894280A (en) | Frequency limited ferroresonant power converter | |
US3290583A (en) | Voltage regulators | |
US3465231A (en) | Transformerless converter-inverter | |
US2977550A (en) | Electrical inverter circuits | |
SU813635A1 (en) | Voltage converter | |
SU1259435A1 (en) | D.c. voltage converter | |
SU862341A1 (en) | Joint | |
US3475675A (en) | Transformer regulated self-stabilizing chopper | |
US3947703A (en) | Regulated supply units | |
US3401326A (en) | Three phase inverter circuit having three stage ring counter and power inverters with ferro-resonant wave shaping circuits | |
GB1564626A (en) | Inverter system | |
SU335789A1 (en) | DEVICE FOR SWITCHING AC CIRCUIT | |
SU1624639A1 (en) | Gate converter | |
SU830622A1 (en) | Stabilized inverter | |
SU989711A1 (en) | Transistorized inverter | |
SU603071A1 (en) | Single-phase frequency doubler | |
SU1081760A1 (en) | Adjustable multicell converter |