Автономный инвертор с защитой от токовых перегрузок

Автономный инвертор с защитой от токовых перегрузок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР С ЗАЩИТОЙ ОТ ТОКОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий узлы задержки и транзисторный автогенератор с трансформаторной об-ратной связью, подключенный к входным выводам, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, введены два узла защиты, каждый из которых состоит из первого резистора, первого диода и оптрона, причем анод фототиристора и катод светодиода п следнего соединены с базой соответствующего транзистора автогенератора, эмиттер которого подключен к катоду фототиристора, а коллектор - к катоду первого диода, анод которого соединен с анодом светодиода и соответствующим выходом узла задержки, при этом вход последнего через первый резистор подключен к точке соединения базовой обмотки и базового резистора. 2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что что узлы защиты снабжены параллельными цепями, одна из ветвей которых состоит из-последовательно соединенных дополнительной обмотки трансформатора, второго резистора и второго диода, другая ветвь - из конденсатора, причем указанные цепи включены между базой транзистора и анодом фототиристора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И . Е

РЕСПУБЛИН ае аи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3400128/24-07 (22) 25.02.82 (46) 07.09.84. Бюл. В 33 (72) В.Л.Кузьмин и В.А.Худяков (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Патент СнА Р 3377540, кл. Н 02 М 7/537, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 626475, кл. Н 02 М 7/537, 1975.. (54) (57) 1. АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР С ЗАЩИТОЙ ОТ ТОКОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий узлы задержки и транзисторный автогенератор с трансформаторной обратной связью, подключенный к входным выводам, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыщения К?Щ, введены два узла защиты, каждый из которых состоит из первого

gag Н 02 M 7/537 // Н 02 Н 7/12? резистора, первого диода и оптрона, .причем анод фототиристора и катод светодиода последнего соединены с базой соответствующего транзистора автогенератора, эмиттер которого подключен к катоду фототиристора, а коллектор — к катоду первого диода, анод которого соединен с анодом светодиода и соответствующим выходом узла задержки, при этом вход последнего через первый резистор подключен к точке соединения базовой обмотки и базового резистора.

2. Инвертор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что что узлы защиты снабжены параллельными цепями, одна из ветвей коТорых состоит из--последовательно соединенных дополнительной обмотки трансформатора, второго резистора и второго диода, другая ветвь — из конденсатора, причем указанные цепи включены между базой транзистора и анодом фототиристора.

1112512

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования одного уровня постоянного напряжения в другой нли для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Известен автономный инвертор с защитой транзисторов от перегрузок по току, который содержит подключенный 10 к входным выводам транзисторный авто4 генератор с общим базовым резистором и управляемый ключ, соединенный с узлом управления (1) .

Недостатком устройства является низкий КПД,обусловленный необходимостью применения коммутирующих уз— лов по цепям питания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее транзисторный автогенератор с общим базовым резис- . тором,- управляемый ключ, соединенный с узлом управления, причем узел управления выполнен в виде триггера, выход которого подсоединен к входу управляемого ключа, один выход — к выходу узла коммутации, другой — к выходу элемента задержки, входы узла коммутаций и узла задержки подсое-З динены соответственно к дополнительной обмотке трансформатора и выходным выводам источника питания (2) .

Недостаток устройства — сложность и низкий КПД, обусловленный наличием .дополнительных источников питания.

Цель изобретения — упрощение устройства и повьппение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в автономный инвертор с защитой от токовых перегрузок, содержа- щий узлы задержки и транзисторный автогенератор с трансформаторной связью, подключенный к входным выводам, введены два узла защиты, каждый из которых состоит из первого резис- 45 тора, первого диода и оптрона, причем анод фототиристора и катод светодиода последнего соединены с базой соответствующего транзистора автоге.нератора, эмиттер которого подключен 50 к катоду фототиристора, а коллектор— к катоду первого диода, анод которого соединен с анодом светодиода и соответствующим выходом узла задержки, причем вход последнего через пер-55 вый резистор подключен к точке сое.динения базовой обмотки и базового г резистора автогенератора.

Кроме того, узлы защиты снабжены параллельными цепями, одна ветвь которых состоит из последовательно соединенных дополнительной обмотки трансформатора, второго резистора и второго диода, а другая ветвь — из конденсатора, причем указанные цепи включены между базой соответствующего транзистора и анодом фототиристора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема автономного инвертора с защитой от токовых перегрузок, на фиг. 2 — вариант выполнения узла защиты.

Автономный инвертор содержит узлы (1 и 2 задержки, транзисторный автогенератор 3, подключенный к входным вы-! водам 4 и 5, узлы 6 и 7 защиты, состоящие из первого резистора 8, диода

9 и оптрона 10, анод фототиристора и катод светодиода которого соединены с соответствующей базой транзистора

11 каждого плеча автогенератора, катод фототиристора соединен с эмиттером. а коллектор — с анодом первого диода, анод которого подключен к аноду светодиода и выходу соответствующего узла задержки, причем вход последнего через первый резистор подключен к точке соединения базовой обмотки 12 и базового резистора 13.

Узлы 6 и 7 защиты (фиг. 2) содержат параллельную цепь, одна ветвь которой состоит из последовательно соединенных дополнительной обмотки трансформатора 14, второго резистора

15 и второго диода 16, а другая— из конденсатора 17, причем параллельная цепь включена между базой транзистора 11 и анодом фототиристора

10.

Автономный инвертор работает следующим образом.

При подключении инвертора к входным выводам напряжение поступает на автогенератор 3, который переводится в динамический режим, и в выходной цепи трансформатора появляется переменное напряжение прямоугольной формы.

При появлении положительного потенциала на одной из базовых обмоток

12 трансформатора транзистор 11 того или иного плеча инвертора открывается, при этом узел задержки 1 или 2 блокирует действие узла защиты 6 ипи

7 на время включения транзистора 11.

3 11125

Ток от базовой обмотки 12 протекает в этом случае по двум цепям: базовый резистор 13 — базо-эмиттерный переход транзистора (открытого) 11 и резистор 8 — узел 1 задержки — диод

9 — коллектор-эмиттерный переход транзистора 1 1.

В случае увеличения тока нагрузки выше критической величины или при коротком замыкании в цепи нагрузки 10 транзистор 11 выходит из состояния насыщения в активную область. Напряжение на его коллекторе при этом возрастает и при равенстве нулю падения напряжения на переходе коллектор— база, ток от базовой обмотки 12 трансформатора начинает протекать по цепи светодиода оптрона 10, вызывая срабатывание Аототиристора. Транзистор 11 закрывается, прерывая тем са- gp мым аварийный ток.

Форсированное запирание транзистора осуществляется при помощи параллельной цепочки. Резистор 15 служит для ограничения зарядного тока конденсатора 17, а диод 16 исключает возможность его перезаряда в обратную полярность.

Такое построение узла защиты позволяет зацавать минимальный рабочий базовый ток транзистора Jg с сохранением высокого уровня надежности, 1? 4 тогда как обычно для обеспечения надежной работы базовый ток выбирается с большим запасом.

Транзисторы не успевают войти в активную область достаточно глубоко, так как узел защиты срабатывает при

0„ = О, а значит и Р èìååò величину, мало отличающуюся от величины

01 в режиме насыщения.

Устройство позволяет снизить уровень сквозного тока, поскольку узел защиты постоянно контролирует величину J и не позволяет ему возрасти до величины более, чем J f с, „

В самовозбуждающихся преобразователях при перегрузках происходит срыв генерации, однако это происходит при токах коллектора, во много раз превышающих 3 koM тогда как в устройстве срабатывание узла защиты

Зс1 А

Таким образом, изобретение позволяет получить высокий КПД за счет уменьшения динамических потерь в транзисторах автогенератора, так как узел защиты принимает участие при переключении транзисторов на границе перехода их из области насыщения в активную область, и упростить схему автономного инвертора за счет исключения дополнительных источников питания.

lll2512

1112512

ВНИИПИ Заказ 6466/41 Тираж 666 Подаисиое

Филиал IIIIII "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4