Двухтактный инвертор

Двухтактный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - упрощение устройства. Силовые транзисторы 1 и 2 управляются посредством трансформатора тока 8 (9), управляющая обмотка которого 14(15) замкнута через управляющий транзистор 6(7) на конденсатор 21. Общий для двух плеч инвертора резистор 22 обеспечивает разряд конденсатора 21. Диоды 23-25 ограничивают значения напряжения, приложенного к управляющим транзисторам 6 и 7 при их запирании, путем возврата энергии, запасенной в индуктивности рассеяния управляющих обмоток 14 и 15 в источник питания 19. 2 ил. 2 з.п.ф.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 M 7/538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 . Р ,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4602395/24-07 (22) 05.11.88 (46) 23.10,90. Бюл. М 39 (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (72) А.Ф. Кадацкий и А.В. Саксонов (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 523498, кл. Н 02 М 7/537, 1974.

Авторское свидетельство СССР

М 838978, кл. Н 02 М 7/537, 1979. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах

Ы2, 16Î1719 А1 вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Силовые транзисторы 1 и 2 управляются посредством трансформатора тока 8 (9), управляющая обмотка которого 14(15) замкнута через управляющий транзистор 6(7} на конденсатор 21. Общий для двух плеч инвертора резистор 22 обеспечивает разряд конденсатора 21. Диоды 23-25 ограничивают значения напряжения, приложенного к управляющим транзисторам 6 и 7 при их запирании, путем возврата энергии, запасенной в индуктивности рассеяния управляющих обмоток 14 и 15 в источник питания

19, 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1601719

Изобретение относится к электротехнике и может быль использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг.1 представлена г.ринципиальная электрическая схема двухтактного инвертора; на фиг,2 — осциллограммы. напряжений и токсв на его соответствующих элементах.

Инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, коммутируюшие нагрузку 3, узлы 4 и 5 уп равл ения. В узл ь. упра елен ия входят управляющие транзисторы 6 и 7 и трансформаторы 8 и 9 тока, трансформаторы тока содержат первичные 10 и 11, базовые 12 и

13 и управляющие 14 и 15 обмотки. Инвертор имеет управляющие входы "; 6 и 17, первый входной вывод 18 для подключения источника 19 питания и второй 20 входной вывод. Конденсатор 21, резистор 22 являют- . ся общими для двух плеч инвертора.

Силовые транзисторы 1 и 2 переходами коллектор — эмиттер включены в цепь нагрузки 3, которая выполнена, í-ï,ðèìåð,,со:редней точкой, к которой подключен вхсдной вывод 20И катоды первыхдиодов 23 и 24.

К первому входному выводу 18 подключены точки соединения одноименных выводов первичных 10 и 11 и базовых 12 и 13 обмоток трансформаторов 8 и 9 тока, управляющие обмотки 14 и 15 которых первыми выводами соединены с коллекторами управляющих транзисторов 6 и 7, каждый из которых соединен базой с управляющим входом 16 и 17 узлов 4 и 5 управления соответственно, а эмиттером — с первым входным выводом

18 и первым выводом конденсатора 21, второй вывод которого соединен с вторыми выводами управляющих обмоток 14 и 15, г через резистор 22 — с выводом 20. Конденсатор 21 шунтирован вторым диодом 25.

На осциллограммах (фиг,2) показаны управляющие напряжения 25 и 27 на входах 16 и 17, токи 28 и 29 коллекторов транзисторов

1 и 2; напряжение 30 на конденсаторе 21.

Возможна реализация предлагаемого двухтактного конвертора по другим двухконтактным схемам — мостовой, полумостовой. В общем случае нагрузка може" быть реализована различным образом и содержать трансформатор, выпрямители, фильтры и т.д.

PBccMoTpwM установившийся режим pB" боты, когда на управляющие входы 16 и 17 поступают периодические последовательности прямоугольных импульсов с неизменными параметрами, обеспечивающие поочеоедное включение до насыщенного состояния управляющих транзисторов 6 и 7.

Г1риема зз исходное время момент поступления на вход 16 очередного импульса (осциллограмма 26, фиг.2). До этого момента конденсатор 21 заряжен от источника 19 через резистор 22, транзистор 7 включен импульсом на управляющем входе 17, а чеоез обмотку 15 и переход коллектор — эмиттер протекает ток от действия напряжения на конденсаторе 21 и источника 19, приложенного через резистор 22, обеспечивающий перемагничивание сердечника трансформатора 9 и обратное смещение перехода эмиттер — база силового транзистора

2. транзистор 1 при этом включен за счет положительной обратной связи между обмотками 10 и 12, сердечник намагничивается ампер-витками обмотки 10. При поступлении нэ вход 16 очередного импульса включается управляющий транзистор 6 и через его переход коллектор — эмиттер напряжение конденсатора 21 прикладывается к обмотке 14, изменяя полярность напряжений на обмотках 10 и 12 и обеспечивая формированное рассасывание избыточных носителей в o-l ÿàñòè базы транзистора 1 и его следующее запирание, На этапе рассасывания избыточных носителей в области базы транзистора 1 обмотка 12 фактически замкнута накоротко, и разряд конденсатора на первом этапе {осциллограмма 30, фиг.2) максимален, На втором этапе управляющие тоэнзисторы 6 и 7 открыты, а силовые транзисторы 1 и 2 закрыты.

Лри минимальной величине емкости конденсатора 21 он может к концу второго этапа полностью разрядиться, и ток через обмотки 14 и ";5 FlpM заданном напряжении источника 19 фактически задается резистором 22. В момент окончания управляющего импульса на входе 17 происходит запирание управля ощего транзистора 7 и меняется полярность ЭДС на обмотках 15, 11 и 13 трансформатора 9 тока. Амплитуда ЭДС при этом на обмотке 15 ограничена уровнем напряжения источника 19 гитания и падения наг1ря>кения на диоде 24 и напряжения нэ диоде 25, равного набуря>кению на конденсаторе 21. Ограничение напряжения коллектор-эмиттер закрытых управляющих транзисторов повышает функциочальну о надежность или допускает применение более низковольтных управляющих TpBHSM" сторов, имеющих лучшие частотные параметры. Энер1ия, накопленная в обмотке 15 к моменту зэпирэния транзистора 7, трансформируется в обмотки 11 и 13, обеспечива I отпирание транзистора 2 их раэностным напряжением, после чего транзистор

2. на третьем этапе остается открытым и

1601719

iq

29 насыщенным за счет положительной обратной связи между обмотками 11 и 13 трансформатора 9 тока.

В конце третьего этапа на вход 17 вновь поступает импульс управляющего напряжения, транзистор ", вкл:.очается и через его переход коллектор-змиттер к обмотка 15 трансформа ор .:: -,ока прикладывается напряж-.:ние конденсатора 21, которое трансформируется в обмотки 11 и 13 и обеспечивает форсированное рассасывание на четвертом этапе избыточных носителей в области базы транзистора 2 и его последующее запирание, На пятом этапе оба управляющих транзистора 6 и 7 открыты, а силовые транзисторы 1 и 2 закрыть., их управляющие переходы смещены в обратном направлении. В конце пятого этапа в момент окончания управляющего напряжения на входе 16 запирается транзистор 6 и меняется полярность ЭДС на обмотках 14, 12 и 19 трансформатора 8 тока. При этом амплитуда ЭДС на обмотке 14 ограничена суммой напряжения источника 19 питания, прямого падения напряжения на диоде 23 и напряжения на диоде 25. Энергия из обмотки 14 при этом трансформируется в обмотки

12 и 10, обеспечивая начальное включение транзистора 1 их разностным напряжением, после чего на шестом этапе транзистор

1 остается включенным за счет положительной обратной связи между обмотками 10 и

12. Далее электрические процессы повторяются.

Наличие одного резистора 22 и одного конденсатора 21 упрощает устройство. В ведение обратных диодов 23 — 25 повышает функциональную надежность конвертора за счет исключения перенапряжений на угравляющих транзисторах и ограничения уровня данного напряжения, а также исключенич смены полярности напряжения на конденсаторе. с

Формула изобретения t. Двухтактный инвертор, содержащий два .иловых транзистора, каждый иэ которых

5 по цепи управления соединен с трансформатором тока, имею.цим последовательно вкл оченну о в силовую цепь первичную обмотку, подключенную к входной цепи силового транзистора, базовую обмотку и управляю10 щуюоомотку, причем управляющая обмотка первого трансформатора тока первым выводом через первый управляющий транзистор соединена с первым входным выводом инвертора., а вторым выводом через резистор

15 — =o вторым входным выводом инвертора и через конденсатор — с первым входным выводол. инвертора, при этом управляющая обмотка второго трансформатора тока первым выводом через второй управляющий

20 транзистор соединена с первым входным выводом инвертора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, управляющая обмотка второго трансформатора тока вторым выводом соединена с вторым выводом

25 первого трансформатора тока.

2. Инвертор по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения напряжения на управляющих транзисторах, первый вывод

30 управляющей обмотки каждого трансформатора тока через соответствующий первый введенный диод соединен с вторым входным выводом инвертора, а конденсатор шунтирован вторым введенным диодом.

35 3. Инверторпоп.1,отличающийс я тем, что в каждом трансформаторе тока первичная обмотка первым выводом соединена с змиттером соответствующего силового трачзистора, первый вывод базовой

40 обмотки соединен с базой силового транзистора, а вторые выводы первичной и базовой обмоток трансформатора тока обьединены.