Транзисторный инвертор
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 568 l30
К АВТОРСКОМУ- СВИДИТЙЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид.ву (51) М. Кл, Н 02 М 7/537 Н 02 Я 1/08 (22) Заявлено 21.04.76 (21) 2349234/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.08.77; Бюллетень №29
Государстаеиный комитет
Соаета Мииистроа CCCP па делам изооретений и открытий (53) gory 62l.314 . 38 (088.8 ) (45) Дата опубликования описания 22.09.77
В. Т Барабаш и В, В. Сазонов. (72) Авторы изобретения
Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева и Куйбышевский .инстйтут железнодорожного транспорта (71) Заявители (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ И1)ВЕРТОР
Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к преобразователям напряжения постоянного тока в напряжение .переменного тока. Такие преобразователи широко: применяются в электроприводе для пи- 5 .тания датчиков и других устройств автоматики и телемеханики.
Известны полупроводниковые преобразователии напряжения, в которых постоянное на- в пряжение источника питания преобразуется. в многоступенчатое выходное напряжение, по форме близкое к синусоидальному; Формирование ступенчатой кривой выходного напряжения в таких преобразователях мажет - 15 осушествляться с помощью распределителя импульсов, подсоединенного к генератору тактовых импульсов jl) . Инвертор в этоМ случае позволяет получить любую требуемую форму выходного напряжения и имеет ши- gp рокий диапазон частот. Такое решение ïðèводит к усложнению силовой цепи преобразователя и к необходимости введения допол- . нительных мощных транзисторов.
Известны также транзнсторш тв инверторы Q5
2 с безэталонной БИМ I 2), взятые за прототип.
Недостатком этих инвврторов является сложность- системы управления, в которой для модуляпии ширины импульсов примвнеепт, два делителя частоты с разным коэффициентом деления.
Целью изобретения является унрошенив устройства путем использования в качестеие модулятора ширины импулы оп бысгродейст вующвго магнитного усилителя, упраи ляюппка обмотки которого имеют нвеколько отводов, соединенных через дополнительные ключи с источником опорного напряжения, а рабочие. обмотки через вспомогательные травзйсторы соединены с источником питания инвертора, причем цепь базы вспомогательных транзисторов связана с выходом задающего генератора ..
На чертеже. приведена принципиальная схема инвертора.
Инвертор состоит из силового каскада и схемы управления. Силовой каскад представляет собой мостовой инвертор с сило-.
568130
3 - выми ключами (транзисторами) 1-4, в диагональ которого включена нагрузка 5
Схема управления состоит иэ двухтактпого быстродействук цего магнитного усилителя (МУ) (дроссели 6, 7 и переключающие вспомогательные транзисторы 8-11), задающего генератора 12, распределителя импульсов, состоящего в данном случае из триггерного счетчика 13 и дешифратора 14. К базам силовых транзисторов 1 и 3 через дополнительные ключи 15 и 16 подключены выходные обмотки 17-20 магнитного усилителя. Ключи 2, 4, 15 и 16, управляются напряжениями с выходов дешифратора 14. Управляющие обмотки МУ состоят из секций 21-26, которые через транзисторы 10, 11 и дополнительные ключи (транзисторы)
27-29 подключены к источнику опорного напряжения 30. Рабочие обмотки 31 и 32 МУ через транзисторы 8 и 9 подключены к источнику питания инвертора. Базовые цепи транзисторов 8 и 9 подключены через активно-емкостные цепочки к обмоткам обратной связи 33 и 34, а через емкости 35 и 36— к обмоткам 37 и 38 трансформатора 39 задающего генератора 12. Базы транзистоpos 10 и 11 подключены к обмоткам 40 и .41 трансформатора 39. Источник напряжения 42 служит для эапирания транзисторов 1 и 3.
Транзисторный инвертор работает следующим образом.
С дешифратора 14 на базы транзисторов
27-29 в определенной, последовательности поступают отпираюшие импульсы, Длительности
35 .этих импульсов- соответствуют длительностям ступенек, из которых формируется выходное напряжение инвертора. На . ключи 15, 16 и транзисторы 2 и 4 также поступают от
40 дешифратора отпирающие импульсы, длительность которых равна половине периода выходного напряжения. Магнитный усилитель работает с частотой задающего генератора,. которая в любое целое число раз выше час- 45 тоты выходного напряжения инвертора.
При формировании первой полуволны вы:ходного напряжения открыты силовой транзистор 2 инвертора и дополнительный ключ
15. Транзисторы 4, 3 и ключ 16 при этом 50 заперты.
В начале рабочих интервалов МУ на базы транзисторов 8 и 9 с обмоток 37 и
38 трансформатора 39 генератора 12 по- даются через дифференцирующие конденсаторы 35 и 36 короткие отпирающие импульсы. Под действием этих импульсов транзисторы 8 и 9 поочередно отпираются и рабочие обмотки МУ 31 и 32 подключаются к источникч питания ипвертора. На обмот- 60 ках обратной связи 33 и 34 при этом наво-. дятся напряжения, поддерживающие транзисторы 8 и 9 в насыщении в течение времени перемагничивания сердечников МУ.
При насыщении: сердечников МУ напряжение на обмотках обратной связи 33 и 34 резко падает, транзисторы 8 v 9 входят в активный режим и развивается лавинообразный процесс их запирания. До прихода следующего отпирающего импульса транзисторы 8 и 9 поддерживаются запертыми напряжением на активно-емкостных цепочках.
В управляющий полупериод МУ его управляющие обмотки через транзисторы 10, 11 и один из дополнительных транзисторов
27-29 поочередно подключаются к источнику опорного напряжения 30. При этом, если включен транзистор 27, к источнику 30 подключаются с екции 2 1 и 24, если включен транзистор 28 секции 21, 22 и 24, 25, и если включен транзистор 29- секции 21, 22, 23 и 24, 25, 26. Под действием напряжения источника 30 . сердечники МУ размагничиваются на величину индукции пропорционально числу подключенных витков управляющей обмотки.
Так как в течение рассматриваемого полупериода выходного напряжения транзистор
2 открыт, то транзистор 1 периодически подключает напряжение питания инвертора к на-. грузке на время, обратно пропорциональное числу подключенных витков управляющей обмотки.
Таким образом, подключая соответствую-. щее число витков управляющей обмоткиМУ, можно получить разные величины среднего значения выходного напряжения на каждой ступени, Формирование следующей полуволны выходного напряжения происходит аналогичным образом.
Из изложенного видно, что рассмотренный инвертор позволяет получать переменное напряжение, среднее значение которого может изменяться.:. ступенчато по любому закону, Этот закон .определяется схемой дешифратора и соотношением витков секций управляющих обмоток МУ. При этом среднее значение выходного напряжения не зависит от входного напряжения, что позволяет обойтись без стабилизатора напряженияя.
Формула изобретения
Транзисторный инвертор, содержащий задающий генератор, модулятор длительности импульсов и распределитель импульсов, выходы которого соединены с управлякними
568130 входами силовых и дополнительных ключей инвертора, отличающийся тем, что, с целью упрощения ипвертора, в качестве модулятора использован двухтактный быстродействующий магнитный усилитель, управляющие обмотки которого имеют несколько секций, соединенных через указанные дополнительн-яе ключи и первую нару вспомогательных транзисторов с выводами для подключения источника опорного напря- щ жения, а рабочие обмотки через вторую па. ру вспомогательных транзисторов соединеные с выводами для подключения источника питания, причем цепи баз всех вспомогательных транзисторов связаны с выходом задающего генератора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
%316162, кл. Н 02 М 7/48, 1970.
2, Проблемы технической электродинамики", Киев, Наукова. думка,1970 r., Ж 24, стр. 112, рис. 1, UHHHНИ Заказ 2813/40
Тираж 917 Подписное
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4