SU924810A1 - High-frequency inverter with pulse-width modulation - Google Patents

High-frequency inverter with pulse-width modulation Download PDF

Info

Publication number
SU924810A1
SU924810A1 SU802912061A SU2912061A SU924810A1 SU 924810 A1 SU924810 A1 SU 924810A1 SU 802912061 A SU802912061 A SU 802912061A SU 2912061 A SU2912061 A SU 2912061A SU 924810 A1 SU924810 A1 SU 924810A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
output
width
control signal
modulated
Prior art date
Application number
SU802912061A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Тихонов
Алексей Петрович Пакидов
Валерий Викентьевич Авдеев
Евгений Алексеевич Прокудин
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU802912061A priority Critical patent/SU924810A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU924810A1 publication Critical patent/SU924810A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИНВЕРТОР(54) HIGH FREQUENCY INVERTER

С широтна-импульсной МОДУЛЯЦИЕЙPulse Width Modulation

1one

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питани  радиоэлектронной аппаратуры, а также в устройствах управл емого электропривода и автоматики.The invention relates to converter equipment and can be used in secondary power sources of radioelectronic equipment, as well as in controlled electric drive and automation devices.

Известен транзисторный конвертор с естественной коммутацией, в котором и:;точники управлени  транзисторами инвертора Ььтолнены в виде последовательно-согласно соединенных выходных обмоток трансформаторов ведущего и ведомого генераторов, причем средн   точка выходных обмоток через встречно включенный диод и вывод одной из выходных обмоток через согласно выключенный диод и резистор присоединены к базе транзистора, а свободный вывод другой обмотки - к эмиттеру этого же транзистора.A natural switching transistor converter is known, in which and:; the inverter transistor control points are filled in a series-consistent manner according to the connected output windings of the master and slave generator transformers, with the average point of the output windings through the oppositely connected diode and output of one of the output windings through according to the off diode and a resistor connected to the base of the transistor, and the free output of another winding - to the emitter of the same transistor.

Использование такого источника управлени  транзисторами позвол ет открывать транзистор инвертора от источника тока, а закрывать от источника напр же«The use of such a transistor control source allows the inverter to open the transistor from the current source, and to close the

ни , что приводит к снижению динамических потерь .nor, which leads to a decrease in dynamic losses.

Недостаток способа управлени  на повышенных частотах пор дка нескольких сотен кГц заключаетс  в повышенных динамических потер х.A disadvantage of the control method at higher frequencies, on the order of several hundred kHz, is an increased dynamic loss.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности  вл етс  инвертор, содержащий ключевые элементы , каждый из которых состоит из основного и вспомогательного транзисторов, соединенных по схеме составного тринзистора , трансформатор, первична  обмотка которого соединена с ключевыми элементами, источники сигнала управлени  транзисторами, один из выводов Kayttf дого из которых .соединен с эмиттером соответствук цего основного транзистора, а другой вывод - с базой вспомогательного транзистора t2 .The closest to the proposed technical essence is an inverter containing key elements, each of which consists of a main and auxiliary transistors connected in a composite trinzistor circuit, a transformer, the primary winding of which is connected to key elements, sources of the transistor control signal, one of the conclusions Kayttf from which. Is connected to the emitter of the corresponding main transistor, and the other output - with the base of the auxiliary transistor t2.

Дл  насыщени  основных транзисторов вводитс  дополнительное сопротивление в цепь коллектора основного транaicTopa или используетс  дополнительный источник сигнала управлени  транзисторами в виде трансформатор тока. Недостатком данного устройства  вл  етс  низкий КПД из-оа наличи  потерь В дополнительных элементах коллекторiHbix цепей основных транзисторов. Кром того, с повышением частоты коммутации транзисторов увеличиваютс  динамически потери на включение составного транзистора . Оель изобретени  - повьпиенне коэффициента полезного действи  и получени жесткой выходной характеристики инвертора . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее ключевые элементы, каждый из которых состоит из основного и вспомогательного транзисторов , соединенных по схеме составного транзистора, трансформатор, первична  обмотка которого соединена с ключевыми элементами, источники широт но-модулированного сигнала управлени  транзисторами, один из выводов каждого из которых соединен с эмиттером соответствующего транзистора, введены дополнительные источники широтно-модулированного управлени  транзисторами , обща  точка соединени  выводов источников подключена к базе основного транзистора, а другой вывод к базе вспомогательного транзистора соответствующего ключевого элемента. Кроме того, каждый из источников широтно-модулированного сигнала управлени  выполнен в виде последовательносогласно соединенных выходных o6MOTOk трансформаторов ведущего и ведомого генераторов, причем средн   точка обмоток через встречно включенный диод и вывод одной из обмоток через согласно включенный диод и резистор образую базовый вывод, а свободный вьюод другой выходной обмотки 5гол етс  эмиттерным выводом источника широтно-модулированного сигнала управлени . На чертеже представлена принхшпиаль на  электрическа  схема инвертора. Высокочастотный инвертор с широтао импульсной модул цией содержит ключевTo saturate the main transistors, an additional resistance is introduced into the collector circuit of the main transistorTopa or an additional source of the transistor control signal is used in the form of a current transformer. The disadvantage of this device is low efficiency due to the presence of losses in the additional elements of the iHbix circuits of the main transistors. In addition, with an increase in the switching frequency of the transistors, the switching loss of the composite transistor increases dynamically. The invention is based on the efficiency and on obtaining a hard output characteristic of the inverter. The goal is achieved by the fact that in a device containing key elements, each of which consists of a main and auxiliary transistors connected in a composite transistor circuit, a transformer, the primary winding of which is connected to key elements, sources of a width-modulated transistor control signal, the pins of each of which are connected to the emitter of the corresponding transistor, additional sources of width-modulated transistor control are introduced, the common point of The source pins are connected to the base of the main transistor, and the other pin to the base of the auxiliary transistor of the corresponding key element. In addition, each of the sources of the width-modulated control signal is made in the form of series-connected o6MOTOk output transformers of the master and slave generators, with the middle point of the windings through the oppositely connected diode and the output of one of the windings through the included diode and the resistor forming the base output, and the free viewpoint the other output winding 5 is emitted by the emitter terminal of the source of the width-modulated control signal. The drawing shows the electric power inverter circuit. High-frequency inverter with pulse width modulation contains key

элементы, собранные по схеме составных транзисторов, состо щих вз основных 1, 2 и вспомогательных 3, 4 трюнзисторов, трасформатор 5, первична , обмотка которого соединена с ключевыми элемента га, а ко вторичной подключена нагрузка 6, источники 7 и 8 широтно-модупированноч го сигнала управлени  и дополнительныеelements assembled according to the scheme of composite transistors consisting of primary 1, 2 and auxiliary 3, 4 trynzistors, a transformer 5 is primary, the winding of which is connected to the key element ha, and the secondary is connected to a load 6, sources 7 and 8 of width-modulated control signal and additional

Claims (2)

трансформаторов ведущего 11 и ведомого 12 генераторов, средн   точка которых через встречно включенный диод 13 и вывод одной из обмоток через согласно включенный диод 14 и резистор 15 образуют базовый вывод, а свободный вывод другой обмотки - эмиттерный вывод, представл ющих собой на этапе рассасы04 источники 9 и 10 широтно-модулированного сигнала управлени . Каждый источник широтно-модулированного сигнала упрэавлени  может быть выполнен в виде последовательно-согласно соединенных выходных обмоток трансформаторов ведущего 11 и ведомого 12 генераторов, Причем средн   точка обмоток через встречно включенный диод 13 и вывод одной из обмоток через согласно вклкнченный диод 14 и резистор 15 образуют базовый вьгоод, а свободный вывод другой обмотки - эмиттерный вывод источника широтно-модулированного сигнала упр)авлени . Работа вспомогательного инвертора с широтно-импульсной модул цией осуществл етс  следующим образом. Синфазный управл ющий сигнал формируетс  источниками 7-10 широтномодулированного сигнала управлени  на переходы база - эмиттер основного 1(2) и вспомогательного .3 (4) транзисторов, к коллекторам которых подключена первична  обмотка трансформаторэа 5, ко вторичной обмотке которого подключена нагргузка 6. Из-за р)азницы в коллекторных токах процесс включени  вспомогательного трайзистора происходит быстрее, чем основного. Таким образом, на этапе включени  основного транзистор)а 1 осуществл етс  формирование его базового .тока через вспомогательный транзистор 3, что приводит к снижению динамических потерь в jsocTaBHOM транзисторе. В устайовившемс  режиме насыщение основного транёистора осуществл етс  в основном за счет источника 9 {10) щиротно-модупированного сигнала управлени , что обеспечивает малую величину статических потерь. Выключение транзисторов св зано с процессами рассасьгаани  неосновных носителей в базе насьпценного транзистора , поэтому врем  коммутации, а следовательно , и врем  нахождени  в насыщенном состо нии, определ етс  током нагрузки . Введение дополнительных источников широтно-ч тодупированного сигнала ;управлен1ш транзисторами в виде последоватепьно-согласно соединенных обмоток вани  источники ватф жени , подключен ные к переходакд база - эмиттер основных и вспомогательных транзисторов, позвол ет уменьшить вли ние нагрузки на длительность времени нахождени  транзистора в насьпценном состо нии и уве- , личить жесткость внешней характеристики. Таким образом, формирование дополнительного сигнала управлени  основным транзистором через вспомогательный тран-О зистор на этапе включени  и насыщение основного транзистора от источника широтно-модулированного сигнала управлени  в установившемс  режиме позвол ют повысить КПД инвертора,, а сокращение времени рассасьгоани  неосновных носителей в базах транзисторов увеличить жесткость внешней характеристики. Использование высокочастотного инвертора , имеющего щиротно-импульсную мо- дул иию напр жени  с частотой коммута- шш транзисторов в коллекторе, позволило подн ть КПД устройства путем снижени  статических и динамических потерь в кол- лекторной цепи ключевого элемента и получить жесткую внешнююхарактеристику преобразовател . Формула изобретени  1. Высокочастотный инвертор с широта но-импульсной модул цией, содержащий ключевые элементы, каждый из которых состоит КЗ основного и вспомогательного транзисторов, соединенных по схеме со- ставного транзистора, трансформатор, nej вична  обмотка которого соединена с клк 5 чевыми элементакга, источники широтно- модулированного сигнала управлени  транзисторами , один ИЗ выводов каждого из которых соединен с эмиттером соответствующего основного транзистора, отличающийс  тем, что, с адльго по- выш.ени  КПД, последовательно с каждым источником введен дополнительный источник широтно-модулированного сигнала . управлени  транзисторами, обща  точка соединени  выводов источников подклк чена к базе основного транзистора, а другой вывод к базе вспомогательного транзистора соответствующего ключевого элемента. 2. Инвертор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью получени  жесткой выходной характеристики инвертора , каждый нз источников широтно-модутшрованного сигнала управлени  выполнен в виде последовательно-согласно соединенных выходных обмоток трансфо1. маторов ведущего и ведомого генераторов, причем средн   точка выходных обмоток через встречно включенный диод и гаивод одной из выходных обмоток через согласно включенный диод и резистор образую базовый вьшод, а свободный вывод другой выходной обмотки  вл етс  эмиттерным выводом источника широтно-модулированного сигнала управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 570170, кл. Н 02 М 7/537, 1977. the master transformer 11 and the slave 12 generators, the midpoint of which through the counter-turned on diode 13 and the output of one of the windings through according to the included diode 14 and the resistor 15 form the basic output, and the free output of the other winding is the emitter output, which are sources 9 and 10 PWM control signal. Each source of a width-modulated control signal can be made in series as according to the connected output windings of the transformer master 11 and the slave 12 generators, and the average point of the windings through the oppositely connected diode 13 and the output of one of the windings through the included diode 14 and the resistor 15 form the base This is the free end of the other winding - the emitter output of the source of the width-modulated signal control. The operation of an auxiliary inverter with pulse width modulation is performed as follows. The common-mode control signal is formed by sources of 7-10 latitude-modulated control signals to the base-emitter transitions of the main 1 (2) and auxiliary .3 (4) transistors, to whose collectors the primary winding of the transformer 5 is connected, to the secondary winding of which load 6 is connected. For p) differences in the collector currents, the process of switching on the auxiliary thermistor is faster than the main one. Thus, at the stage of switching on the main transistor) a 1, its base current is formed through the auxiliary transistor 3, which leads to a decrease in the dynamic losses in the jsocTaBHOM transistor. In the established mode, the saturation of the main transistor is carried out mainly at the expense of the source 9 (10) of the latitude-modulated control signal, which ensures a small amount of static loss. Switching off the transistors is associated with the dissipation of minority carriers in the base of the estimated transistor, therefore the switching time and, consequently, the time spent in a saturated state, is determined by the load current. The introduction of additional sources of width-to-duped signal; control of transistors in the form of a series-according to connected windings of the sources of voltage connected to the transition base-emitter of main and auxiliary transistors reduces the effect of the load on the duration of the transistor in the estimated state and increase the stiffness of the external characteristic. Thus, the formation of an additional control signal of the main transistor through an auxiliary transistor during the switching on stage and the saturation of the main transistor from a source of a width-modulated control signal in a steady state can increase the efficiency of the inverter, while reducing the resorption time of minority carriers in the bases of transistors to increase the rigidity external characteristics. The use of a high-frequency inverter with a pulse-width modulated voltage with a commutative transistor frequency in the collector allowed us to increase the efficiency of the device by reducing the static and dynamic losses in the collector circuit of the key element and to obtain a hard external characteristic of the converter. Claim 1. High-frequency inverter with a width of no-pulse modulation, containing key elements, each of which consists of a short-circuit main and auxiliary transistors connected by a composite transistor, a transformer, nej the coil of which is connected to QC 5 elements, sources a pulse-width-modulated transistor control signal, one of the terminals of each of which is connected to the emitter of the corresponding main transistor, characterized in that, with an increase in efficiency, About with each source, an additional source of the width-modulated signal is introduced. transistor control, the common connection point of the source leads is connected to the base of the main transistor, and the other pin to the base of the auxiliary transistor of the corresponding key element. 2. The inverter according to claim 1, in order to obtain a rigid output characteristic of the inverter, each of the sources of the width-modulated control signal is made in the form of a series-connected output windings of the transformer 1. maters of the master and slave generators, with the middle point of the output windings through the oppositely connected diode and power supply of one of the output windings through the included diode and resistor forming the base output, and the free output of the other output winding is the emitter output of the source of the width-modulated control signal. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate 570170, cl. H 02 M 7/537, 1977. 2. Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений, М., Энерги , 1971, с. 115.2. Kossov O. A. Power amplifiers in transistors in the switching mode, M., Energie, 1971, p. 115 3131
SU802912061A 1980-04-17 1980-04-17 High-frequency inverter with pulse-width modulation SU924810A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802912061A SU924810A1 (en) 1980-04-17 1980-04-17 High-frequency inverter with pulse-width modulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802912061A SU924810A1 (en) 1980-04-17 1980-04-17 High-frequency inverter with pulse-width modulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU924810A1 true SU924810A1 (en) 1982-04-30

Family

ID=20890552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802912061A SU924810A1 (en) 1980-04-17 1980-04-17 High-frequency inverter with pulse-width modulation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU924810A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3986052A (en) Power switching control circuit with enhanced turn-off drive
JPS5826573A (en) Abruptly switching inverter circuit
US4236196A (en) Switching regulator
US4598349A (en) Electronic transformer composed of flyback converters
KR970031200A (en) Single Power Stage High Power Factor Converter
SU924810A1 (en) High-frequency inverter with pulse-width modulation
JPS60180322A (en) High speed pulse power supply device
SU712909A1 (en) Transistorized dc voltage converter
SU1157635A1 (en) Magnetic-transistor controlled converter
SU1141543A1 (en) Two-step inverter
SU813635A1 (en) Voltage converter
SU599319A1 (en) Device for control of power transistor of a converter
SU907530A1 (en) Stabilized electric power supply source
SU752702A1 (en) Transistor inverter
RU2147157C1 (en) Transistor converter
SU589600A1 (en) Pulsed-type voltage stabilizer
SU1241430A1 (en) Magnetic multivibrator
SU954991A1 (en) Dc voltage power supply source
SU780129A1 (en) Inverter
SU574838A1 (en) Stabilized inverter
SU782082A1 (en) Transistorized converter with current feedback
SU1354358A1 (en) D.c.voltage converter
JPH0117610B2 (en)
SU1244774A1 (en) Two-step self-excited inverter
SU746931A1 (en) Magnetic-transistorized dc switch