Регулируемый инвертор

Регулируемый инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 1 750687

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

Фl (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.04.78 (21) 2600382/24-07 с присоединением заявки.% 2624951/07 (51)М. Кд.

Н 02 М 7/537

Государстввнный комитет по пп. 1 и 2 от 02.01.78 () " р""р"-т по и. 3 от 07.06.78 ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.07 80 Бюллетень J% 27

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК 621.314.. 58 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Гу й, B. C. Руденко и B. A. Скубко (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для электропитания различной аппаратуры регулируемым или стабилизированным напряжением постоянного тока.

Известны инверторы, в которых peryIlHpoBBHHe и стабилизация выходного напряжения происходит благодаря подаче в базовые цепи управляющего сигнала с регулируемой паузой на нуле $1)

В таких инверторах отсутствуют сквозные токи, они обладают высоким КПД.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изоб15 ретению является инвертор, содержащий предварительный усилитель, имеющий основные и дополнительные обмотки, при— чем каждая основная обмотка подключена одним концом к базовому выводу соответствуквцего силового транзистора через ограничительный резистор, другим концом связана через диод с эммитером того же транзистора, и резистор

Недостатком известного инвертора является то, что к переходу эмиттер — база закрытого транзистора прикладывается напряжение, равное по величине сумме напряжений управляютцей и дополнительной обмоток и форсирующего конденсатора. Величина максимально допустимого обратного напряжения для

1перехода эмиттер-база современных силовых транзисторов составляет 4-5В.

Поэтому в данной схеме не могут быть применены все известные транзисторы.

Шунтирование же переходов транзисторов обратными диодами приводит к снижению

КПт1 инвертора.

Иля повышения надежности работы инвертора путем снижения величины запирающего силовые транзисторы напряжения в предлагаемом регулируемом1 инверторе каждая дополнительная обмотка, через ограничительный элемент включена, между эмиттером силового транзситора и точкой соединения ограничивающего

7 5068

25 резистора с концом выходной обмотки предварительного усилителя.

Кроме того, в качестве ограничивающего элемента может быть применен резистор илй транзистор, причем база транзистора включена через резистивный делитель к эмиттеру и к упомянутой точке соединения.

На фиг.1 дана схема регулируемого инвертора, когда в качестве ограничительного элемента использован резистор; на фиг. 2 — схема регулируемого инвертора в полумостовом варианте, когда в качестве ограничительного элемента использован транзистор, Регулируемый инвертор, собранный, например, по мостовой схеме, содержит силовые транзисторы 1-4 с обратными диодами 5-8. В базовой цепи каждого силового транзистора включена выходная обмотка 9 предварительного усилителя. Обмотка 9 подключена к базе силового транзистора через ограничивающий резистор 10, зашунтированный конденсатором 11, а к эмиттеру — через последовательно соединенные диод 12 и вспомогательный рез .стор 13. Конденсатор 11 служит для форсированного рассасывания избыточных носителей из базовой области при запирании транзисторов.

Последовательно соединенные допол: итель- Зо ная обмотка 14 с дополнительным резистором 15> примененным в качестве ограничительного элемента, включены между точкой соединения обмотки 9 с ограничивающим резистором 10 и эмитг тером силового транзистора. Обмотка 9 и 14 намотаны на общем сердечнике трансформатора 16. Нагрузка 17 подклю— чена ко вторичной обмотк выходного трансформатора 18.

Предварительный усилитель умощняет сигналы, вырабатываемые системой управления и подает их в базовые цепи силовых транзисторов. Управляющие сигналы имеют регулируемую системой управления 45 паузу на нуле. Пусть на концах обмоток, обозначенных точкой, наводится ЭЙС положительного знака. При этом транзисторы 2 и 3 будут открыты суммой токов, протекающих по цепям: конец обмотки 9, обозначенной точкой, резистор

10, переход база-эмиттер, диод 12, резистор 13, второй конец обмотки 9,„; конец обмотки 14, обозначенный точкой, резистор 15, резистор 10, переход

55 база-эмиттер, второй конец обмотки l 4, Для ограничения токов, протекающих по обмоткам 9 и 14, включены вспомо7 4 гательный 13 и дополнительный 15 резисторы. Конденсатор 11 в базовой цепи транзисторов 2 и 3 заряжается с полярностью, показаной HB фиг.1. ТранзистоРы1 и 4 в это вРемЯ запеРты сУммой напряжений обмотки 14 и конденсаторов 11, Величина запирающего напряжения выбирается соответствующим выбором числа. витков обмотки 14. Емкость конденсатора 11 выбирается такой, чтобы переменная составляющая напряжения .на нем была незначительной. Обмотки 9 в базовых цепях транзисторов I и 4 блокируются диодами 12 и не оказывают влияния на работу транзисторов 1, 4. Во время паузы в управляющем напряжении транзисторы 1 и 4 остаются запертыми напряжением конденсаторов 11, прикладываемым к переходам эмиттер-база через обмотки 14, Транзисторы 2 и 3 в это время будут форсированно запираться напряжением конденсаторов 1 1.

Ток рассасывания ограничивается в этом случае активными сопротилениями резистора 15 и обмотки 14, при этом достигается необходимое время переключения транзисторов и, снижаются динамические потери в них. В следующий полупериод после смены полярности управляющего напряжения транз.,"сторы 2 и 3 остаются запертыми под действием суммы напряжений обмоток 14 и остаточного напряжения на конденсаторах 1 1, а транзисторы 1 и

4 открыва|отся.

В дальнейшем процессы протекают аналогично описанному выше.

На фиг.2 дана схема регулируемого инвертора в полумостовом варианте, когда в качестве ограни -:ительного элемента использован транзистор 19 с делителем на резисторах 13 и 20. Работа схемы происходит аналогично выше описанной с той лишь разницей, что при уменьшении величины управляющего сигнала па обмотках 9 до нуля (соответствует паузе в сигнале управления) транзистор 19 от-". пирается на время рассасывания неосновных носителей в силовом транзисторе током,,протекающим по цепи: и дос конденсатора

10, дополнительный резистор 13, переход база-эмиттер транзистора 12, дополнительная обмотка 14, переход эмиттербаза силового транзистора 3, минус конденсатора 10. После отпирания транзистора 12 ток рассасывания неосновных носителей силового транзистора 3 ограничивается только сопротивлением открытого транзистора 12 и активным согротивлением

5 7506 дополнительной обмотки 14. Поэтому транзистор 3 форсированно запирается. Сило вой транзистор 4 в это время остается . запертым напряжением конденсатора 10.

Предлагаемый инвертор отчая от 5 известного возможностью выбора необходимой величины запирающего напряжения силовых транзисторов, что позволяет повысить его надежность, при этом в схеме сохраняется форсированное запирание о транзисторов.

Ф орму ла изобретения

1. Регулируемый инвертор, содержащий предварительный усилитель, имеющий основные и дополнительные выходные обмотки, причем каждая основная обмотка подключена одним концом к базовому вы- 2о воду соответствующего силового транзистора через ограничительный резистор, шунтированный конденсатором, другим концом связана через диод с эмиттером того же транзистора, и резистор, о т л и-25 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, каждая дополнительная обмотка через ограничительный элемент." включена между эмиттером соответствую&7 6 щего силового транзистора и точкой соединения ограничивающего резистора с концом выходной обмотки предварительного усилителя.

2. Инвертор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве ограничивающего элемента использован резистор, а между концом обмотки и диодом включен вспомогательный резистор.

3. Инвертор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве ограничивающего элемента использован транзистор, база которого через резистивный делитель подсоединена к эмиттеру силового транзистора и к упомянутой точке соединения, Источник информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Устройства вторичных источников электропитания РЗА.М,ПНТП, 1976;с. 65.

2. Моин В,С. и Лаптев Н.H. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М„Энергия", 1972, с. 342, рис.

9-17 д.

Примечание: Приоритет по пп. 1 и 2 исчислять с 02.01.78 согласно дополнительных материалов, поданных по заявке

М2405417/07, а приоритет по п.3 исчислять с 07.06.78 согласно присоединенной заявке Ф2624951/07.

750687

Составитель Г. Огнев

Техред H. Ковалева

Редактор Т. Шагова

Корректор И. Муска

Подписное

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

Заказ 4668/44 Тираж 783

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

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