Инвертор

Инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНВЕРТОР, содержащий в каждом плече Л/параллельно соединенных транзисторных ключевых элементов, в базовые и эмиттерные цепи которых Ш включены предохранители, при этом входы указанных элементов подсоединены к блоку управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения быстродействия отключения неисправных транзисторных ключевых элементов , блок управления выполнен с выходным трансформатором, отвод от вторичной обмотки которого через введенные встречно-параллельно соединенные диоды соединен с точкой соединения эмиттерньк и базовых цепей управляющих и силовых групп транзисторов транзисторных ключевых элементов, выполненных по схеме составного транзистора. , (Л X) 00 У1

(191 (!1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3484353/24-07 (22) 25.08.82 (46) 23.06.84. Бюл. Р 23 (72) Л.А. Волошин, В.М. Шевцов и М.Т. Некрасов (53) 621.314.58 (088.8) (56) 1. Электронная техника в автоматике. Сб. 9 1100, под ред. Ю.И.Конева, М., "Сов. радио", 1976, с. 89.

2. Авторское свидетельство СССР

9 193602, кл. Н 02 М 7/48, 1964.

3; Авторское свидетельство СССР

Р 711656, кл. Н 02 Н 7/10, 1978. (54)(57) ИНВЕРТОР, содержащий в каждом плече Л параллельно соединенных транзисторных ключевых элементов, в базовые и эмиттерные цепи которых

3(51) Н 02 М 7/537 Н 02 Н 7 10 включены предохранители, при этом входы указанных элементов подсоединены к блоку управления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения быстродействия отключения неисправных транзисторных ключевых элементов, блок управления выполнен с выходным трансформатором, отвод от вторичной обмотки которого через введенные встречно-параллельно соединенные диоды соединен с точкой соединения эмиттерных и базовых цепей управляющих и силовых групп транзисторов транзисторных ключевых элементов, выполненных по схеме составного транзистора., I

1099365

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразованию напряжения, и может быть использовано в инверторах и в преобразователях постоянного напряжения повышенной надежности с параллельным соединением транзисторов через плавкие предохранители.

Известен инвертор и использованием составных транзисторов в качестве переключателей, управляемых трансформатором, требующий малую мощность по цепи управления j1$.

Недостатком такого устройства является низкая надежность.

Известен инвертор с параллельным соединением транзисторов через плавкие предохранители, включенные в коллекторы транзисторов. В случае короткого замыкания (КЗ) перехода коллектор-эмиттер одного из транзисторов его предохранитель выжигается и неисправный транзистор автоматически отключается f2 ).

Недостатком этого инвертора является то, что при КЗ перехода базаэмиттер транзистора цепь управления оказывается перегруженной в результате отсутствия предохранителей в базовой цепи.

Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий в каждом плече N Параллельно соединенных транзисторных элементов, в базовые и эмиттерные цепи которых включены

° предохранители, при этом входы .указанных элементов подсоединены к блоку управления (31, Однако в известном транзисторном инверторе низкий КПЦ обусловлен большим током управления. При использовании составных резервированных транзисторов в качестве ключевых элементов не обеспечивается эффективное отключение неисправных транзисторов путем перегорания соответствующих предохранителей из-за большого времени их перегорания, обуславливающее протекание длительных аварийных процессов, при которых переключающие элементы инвертора подвергаются значительным электрическим и тепловым нагрузкам, что существенно снижает их надежность.

Цель изобретения — повышение надежности путем увеличения быстродействия перегорания предохранителей.

Поставленная цель достигается тем, 1то в инверторе,содержащем в каждом плече N параллельно соединенных транзисторных ключевых элементов, в базовые и эмиттерные цепи которых включены предохранители, при этом входы указанных транзисторных ключевых элементов подсоединены к блоку управления, последний выполнен с выходным трансформатором, отвод от вторичной обмотки которого через введенные встречно-параллельно соединенные диоды соединен с точкой соединения эмиттерных и базовых цепей управляющих и силовых групп транзисторов транзисторных ключевых элементов, вы5 полненных по схеме составного транзистора.

На чертеже приведена схема инвертора.

Инвертор содержит транзисторы 1.11О 1.N управляющей группы, входящие в состав транзисторных ключевых элементов, выполненных по схеме составного транзистора, предохранители 2.1—

2.N, 3. 1-3. N в цепи баз и эмиттеров

15 транзисторов управляющей группы соответственно

Базы транзисторов 1.1-1.N через базовые резисторы 4, зашунтированные диодами 5, подсоединены к выходному трансформатору 6 блока управления, отвод от первичной обмотки которого через встречно-параллельно соединенные диоды 7 и 8 подключен к точке соединения эмиттерных цепей транзис= торов 1.1- t.N управляющих групп с

25 базовыми цепями транзисторов 9.1-9.M.

В базовь(х и змиттерных цепях тран-. зисторов 9.1-9.N включены соответствующие предохранители 10.1-10.м и

11. 1 — 11.N.

ЗО Преобразователь может быть выполнен как по схеме с нулевой точкой трансформатора, так и по мостовой схеме.

При нормальной работе инвертора

35 диоды 7 и 8 обеспечивают активное запирание транзисторов как управляющей, так и силовой групп в полупериод отрицательного управляющего напряжения на вторичной обмотке трансформа4О тора 6. В полупериод положительного управляющего напряжения на вторичной обмотке диоды 7 и 8 оказываются отключенными ввиду выбора величины

ЭЦС E,(+) управляющего напряжения

45 нижней полуобмотки трансформатора б из следующего условия:

0 (Е (+) (ц .,.(у

))2 2 Бэс+ В где ЦБ, . — падение напряжения на пе50, реходе база-эмиттер транзисторов силовой группы;

U — прямое падение напряжения на диодах 7 и 8.

При К3 перехода Б-Э одного из

55 транзисторов 1. 1-1. н управляющей группы ток, протекающий через базовый 2.1 и эмиттерный 3.1 предохранители в цепи от-..азавшего транзистора, в полупериод положительного уп6р равляющего напряжения на части вторичной обмотки трансформатора б определяется выражением

E-O6

6 (б!

1099365 где Е

45

Составитель Т. Ершова

Редактор И. Ковальчук Техред О.Неце Корректор Г. Qrap

Заказ 4381/42 Тираж 667 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

ЭДС вторичной обмотки, трансформатора б в полупериод положительного уп.— равляющего напряжения;

Р— величина базового сопротивления., 5

В полупериод отрицательного управляющего напряжения на части вторичной обмотки трансформатора 6 ток через предохранители 2.1 и 3.1 равен

-0

Б(- r„ где ń— ЭЦС верхней полуобмотки вторичной обмотки трансформатора б;

U — прямое падение напряжения на диоде 5; внутреннее сопротивление источника ЭДС, приведенное к верхней полуобмотке трансформатора 6.

Для обеспечения требуемой кратной то-. ка через предохранители величина r„ должна быть достаточно малой.

При КЗ перехода К-Б любого транзистора управляющей группы в положительный полупериод управляющего . напряжения ток через эмиттерный предохранитель 12 неисправного транзистора может уменьшиться по сравнению Зр с рабочим током при нормальном режиме работы. В отрицательный полупериод через предохранитель 2.1 протекает . весь ток транзисторного ключевого элемента инвертора, обеспечивая 35 большую кратность тока и необходимые условия для перегорания базового предохранителя. После перегорания базового предохранителя начинает перего- . рать эмиттерный предохранитель 3.1 40 неисправного транзистора током, протекающим в отрицательный полупериод через диод 8 и нижнюю полуобмотку трансформатора б.

Если происходит К3 перехода К-Э одного из транзисторов управляющей группы, ток через эмиттерный предохранитель 3.1 в цепи неисправного транзистора в положительный полупериод управляющего напряжения равен суммарному току транзисторов управляющей группы. В отрицательный, полу период.через предохранитель 3.1 неисправного транзистора 1.1 проходит весь ток транзисторного ключа инвертора через диод 8 и нижнюю полуобмотку трансформатора 6, пережигая

его.

При КЗ перехода Б-Э любого транзистора 10. 1 — 10.н силовой группы ток базового 10. 1 — 10. и эмиттецного 11.1 — 11. N предохранителей в цепи неисправного транзистора для положительного полупериода равен току всего транзисторного ключа инвертора, проходящего через транзисторы 1.1 — 1.м управляющей группы.

В отрицательный полупериод ток через указанные предохранители ограничивается только внутренним сопротивлением блока управления, приведенным к части управляющей обмотки трансформатора б.

В случае КЗ перехода К-Б одного из транзисторов силовой группы происходит шунтирование переходов К-Э транзисторов 1.1-1.н управляющей группы в положительный полупериод действия управляющего напряжения на вторичной обмотке трансформатора б.

Ток через базовый предохранитель

10.1 — 10.н в цепи неисправного транзистора 9.1 — 9.8 примерно равен суммарному базовому току транзисторов силовой группы. В отрицательный полупериод весь ток транзисторного ключевого элемента инвертора протекает через базовый предохранитель

9.1 — 9.N, в результате предохранитель выжигается.

При КЗ перехода К-Э одного из транзисторов силовой группы предо- хранитель в цепи эмиттера неисправного транзистора транзисторного ключа инвертора выгорает в результате протекания суммарного тока транзисторного ключа.

После перегорания соответствующего предохранителя инвертор восстанавливает свою работоспособность, а. диоды, подключенные к отводу вторичной обмотки управляющего трансформатора, форсируют выключение составных транзисторов.