SU913534A1

SU913534A1 - Self-excited transistorized inverter

Info

Publication number: SU913534A1
Application number: SU802977753A
Authority: SU
Inventors: Evgenij A Berezhnykh
Original assignee: Istrinsk Otdel Vnii Elektro
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания:The invention relates to a converter equipment and can be used in secondary power sources:

Известны инверторы, в которых с целью повышения КПД в базовых цепях силовых транзисторов применяются накопительные конденсаторы для форсирования процессов переключения [1] и [2].Inverters are known in which storage capacitors are used to boost switching processes [1] and [2] in order to increase efficiency in the base circuits of power transistors.

Недостатком указанных схем является наличие в контуре форсирующего тока, управляющей обмотки трансформатора, препятствующей его нарастанию, что не позволяет существенно снизить потери в силовых транзисторах.The disadvantage of these schemes is the presence in the circuit of the forcing current, the control winding of the transformer, preventing its growth, which does not significantly reduce losses in the power transistors.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является силовой транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, трансформатор, управляющая обмотка которого через токоограничивающий резистор подключена к эмиттер-базовому переходу силового транзистора, цепь форсированного запирания силового транзистора, состоящая из накопительного конденсатора, шун2Closest to the proposed technical entity is a power transistor switch containing a power transistor, a transformer, the control winding of which is connected to the emitter-base junction of the power transistor through a current-limiting resistor, the forced-locking circuit of the power transistor consisting of a storage capacitor, shun2

тирующего эмиттер-базовый переход силового транзистора через дополнительный транзистор обратного типа проводимости, базового резистора дополнительного транзистора, первого и второгоemitter-base transition of the power transistor through an additional transistor of the reverse conductivity type, the base resistor of the additional transistor, the first and second

5 диода ГЗ] .5 hz diode].

Однако накопительный конденсатор в указанной схеме к моменту запирания силового транзисторного ключа не сколько разряжается через обмотку уп— равнения трансформатора, в результате чего снижается эффективность форсирования процесса запирания.However, the storage capacitor in this circuit by the time of locking the power transistor switch is somewhat discharged through the winding of the transformer, as a result of which the efficiency of forcing the locking process is reduced.

Цель изобретения — повышение КПД устройства путем уменьшения динами^,5 ческих потерь в силовых транзисторах.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device by reducing the dynamic ^{, 5} cic losses in power transistors.

Поставленная цель достигается тем, что в самовозбуждающемся транзисторном инверторе, содержащем силовые транзисторы, трансформатор, управляю²⁰ щие обмотки которого через токоограничивакяцие резисторы подключены, к эмиттер-базовым- переходам силовых транзисторов, цепи форсированного за913534 4This goal is achieved by the fact that in a self-excited transistor inverter containing power transistors, a transformer that controls the ²⁰ windings of which through the current-limiting resistors are connected to the emitter-base-transitions of the power transistors,

пирания силовых транзисторов, каждая из которых состоит из накопительного конденсатора, шунтирующего эмиттер— базовый переход силового транзистора через дополнительный транзистор обрат— 5 ного типа проводимости, базового резистора дополнительного транзистора, первого и второго диодов, каждая цепь форсированного запирания содержит дополнительную обмотку трансформатора, ,о один из выводов которой подключен к катоду первого диода, анод которого подключен к общей точке соединения базы силового транзистора и первой обкладки накопительного конденсатора, а другой вывод подключен к базе дополнительного транзистора и через второй диод в проводящем направлении - к общей точке соединения второй обкладки накопительного конденсатора и эмиттера дополнительного транзистора.power transistors, each of which consists of a storage capacitor, a shunt emitter — a basic junction of a power transistor through an additional reverse-type transistor, a basic resistor of the additional transistor, the first and second diodes, each transformer has an additional winding of the transformer, one of the conclusions of which is connected to the cathode of the first diode, the anode of which is connected to the common connection point of the base of the power transistor and the first plate of the drive Nogo capacitor and the other terminal connected to the base of the additional transistor and via a second diode in the conductive direction - to a common point connecting the second electrode of the storage capacitor and the emitter of the transistor further.

Для улучшения запуска самовозбуж— дающегося инвертора базовый резистор дополнительного транзистора необходимо подключать к базе силового транзистора, ? а для исключения протекания инверсного тока через дополнительный транзистор, в этом случае между его коллектором и общей точкой соединения эмиттера силового транзистора и обмотки управ— ления должен быть включен третий диод.To improve the start of the self-excited inverter, the base resistor of the additional transistor needs to be connected to the base of the power transistor? and to prevent the flow of inverse current through an additional transistor, in this case a third diode must be connected between its collector and the common connection point of the emitter of the power transistor and the control winding.

На чертеже приведен вариант само— возбуждающегося транзисторного инвертора, выполненный по полумостовой схеме.The drawing shows a variant of a self-excited transistor inverter, made according to a half bridge circuit.

Инвертор содержит трансформатор 1, ³⁵ The inverter contains a transformer 1, ³⁵

силовые транзисторы 2 и 3, к эмиттер— базовым переходам которых через токоограничивающие резисторы 4 и 5 подключены управляющие обмотки 6 и 7 трансформатора 1. Цепь форсированного 40 запирания транзистора 2 состоит из накопительного конденсатора 8, шунтирующего эмйттер-базовый переход транзистора 2 через дополнительный транзистор 9. Дополнительная обмотка 10 45power transistors 2 and 3, to the emitter — base transitions of which, through current-limiting resistors 4 and 5, are connected control windings 6 and 7 of transformer 1. Circuit of forced 40 closing of transistor 2 consists of a storage capacitor 8, a shunt emitter-base transition of transistor 2 through an additional transistor 9 Additional winding 10 45

трансформатора 1 подключена к конденсатору 8 одним выводом через первый диод 11, а другим выводом через второй диод 12 и балластный резистор 13. Базовый резистор 14 транзистора 9 5Сtransformer 1 is connected to the capacitor 8 by one output through the first diode 11, and the other output through the second diode 12 and the ballast resistor 13. Basic resistor 14 of the transistor 9 5C

подключен между общей точкой соединения второго вывода обмотки 10 и базы транзистора 9 и эмиттером транзистора 2, Цепь форсированного запирания транзистора 3 построена анало- 55 гично и содержит накопительный конденсатор 15, дополнительный транзистор 16, дополнительную обмотку 17 трансформатора 2, первый диод 18, второй диод 19, балластный резистор 20 и базовый резистор 21 дополнительного транзистора 16.connected between the common connection point of the second output winding 10 and the base of the transistor 9 and the emitter of transistor 2, the forced closing circuit of transistor 3 is similarly constructed and contains a storage capacitor 15, an additional transistor 16, an additional winding 17 of the transformer 2, the first diode 18, the second diode 19, the ballast resistor 20 and the base resistor 21 of the additional transistor 16.

Инвертор работает следующим образом.The inverter works as follows.

Пусть в один из полупериодов открыт силовой транзистор 2. При этом он насыщен от управляющей обмотки 6 через токоограничивающий резистор 4. Одновременно идет заряд накопительного конденсатора 8 от дополнительной обмотки 10 через диоды 11 и 12 и ограничивающий резистор 13. Дополнительный транзистор 9 в это время заперт, так как потенциал его базы, определяемый напряжением дополнительной обмотки 10, выше потенциала эмиттера, определяемого напряжением накопительного конденсатора 8. При уменьшении напряжений на обмотках трансформатора 1, вследствие его насыщения, дополнительный транзистор 9 отпирается и от накопительного конденсатора 8 через переход эмиттер-база силового транзистора 2 протекает ток форсирующий запирание последнего. Далее происходит переключение схемы и процессы повторяются для силового транзистора 3.Let one of the half-periods open the power transistor 2. At the same time, it is saturated from the control winding 6 through the current limiting resistor 4. At the same time, the storage capacitor 8 is charged from the additional winding 10 through diodes 11 and 12 and the limiting resistor 13. The additional transistor 9 is locked at this time , because the potential of its base, determined by the voltage of the additional winding 10, is higher than the potential of the emitter, determined by the voltage of the storage capacitor 8. When the voltages on the windings of the transformer 1 decrease, due to E its saturation, the additional transistor 9 is unlocked and from the storage capacitor 8 through the emitter-base junction of the power transistor 2 flows the current forcing the locking of the latter. Next, the switching circuit and the processes are repeated for the power transistor 3.

Подобный инвертор-может быть реализован также по мостовой схеме и по схеме со средней точкой.Such an inverter can also be implemented by a bridge circuit and a mid-point circuit.

Использование дополнительных обмоток в цепях форсированного запирания силовых транзисторов, а также рассмотренное подключение их, позволяет к моменту переключения схемы сохранить полный заряд в накопительных конденсаторах, что повышает эффективность форсирования процессов переключения и снижает динамические потери в силовых транзисторах инвертора.The use of additional windings in the forced locking circuits of the power transistors, as well as their considered connection, allows to save the full charge in the storage capacitors at the time of switching the circuit, which increases the efficiency of the switching process forcing and reduces the dynamic losses in the inverter power transistors.

Claims

Claim

A self-excited transistor inverter containing power transistors, a transformer whose control windings are connected to the emitter base transitions of power transistors through current limiting resistors, the forced locking circuit of power transistors, each of which consists of a storage capacitor shunting the emitter-base transistor of the power transistor, conductivity type, base resistor add. 5 913534 6

Tel transistor, first and second diodes, characterized in that, in order to increase efficiency, each forced locking circuit contains an additional winding of the transformer, one output of which is connected to the cathode of the first diode, the anode of which is connected to the common junction point of the power transistor the capacitor, and the other pin ι is connected to the base of the additional transistor and through the second diode in the conducting direction to the common point

connections of the second plate of the storage capacitor and the emitter of the additional transistor.