Транзисторный инвертор

Транзисторный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сеаетских

Сецмалистическик

Республик

О в1>819917

К АВТОРСКОМУ С ТВЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. сеид-ву в (22) Заявлено 250579 {21) 2769388/24-07 (51)М. Клз с присоединением заявки й2

Н 02 М 7/537

Гвсударстаеяямй кем«тет

СССР ее делам «зебрете«««

«еткрыт«й (23) Приоритет

Опубликовано070481, Бюллетень ЙВ 13 (53) УДК 621 ° 314.058 (088.8) Дата опубликования описания 100481

e., " ";,. /

Московский ордена Ленина энергетический институт.= (7! } Заявитель (54 ) ТРАНЗИСТОРНЬ)Й HHBEPTOP

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах преобразования электричес- кой энергии, в частности в устройствах электропитания электронной или иной аппаратуры в электроприводе, в систеиах регулирования и автоматики..

Известны устройства управления транзисторным инвертором, осуществляющие синхронизацию процесса переключения транзисторов короткими импульсами С13 (2) .

Недостаток известных устройств— их сложность. В первом устройстве это выражается в необходимости использования дополнительного трансформатора в цепи управления, а во втором — в усложении силового транс-, форматора, содержащего две обмотки обратной связи.

Известно устройство управления транзисторным инвертором, в котором параллельно база-эмиттерным переходам силовых транзисторов включены выходные цепи шунтирующих транзисторов, а их базы связаны с источником управляющего сигнала (31.

Недостаток этого устройства состоит в необходимости значительной мрщности сигнала управления, которым шунтирующие транзисторы должны быть открыты и способны пропустить ток, превьааающий ток базы силовых транзисторов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является инвертор, выполненный по автогенераторной схеме и содержащий силовые транзисторы, базы которых через токоорганичительные резисторы присоединены к обмотке положительной обратной связи, а коллекторык первичным обмоткам силового транс форматора, вторичные обмотки которо-!

5 го подключены к выходным выводам, а также коммутирующий транзистор, коллектор которого через коммутирующие диоды связан с выводами обмотки положительной обратной связи, а база20 с источником сигнала управления, и шунтирующие транзисторы, выходные цепи которых включены параллельно переходам база-эмиттер силовых транзисторов инвертора (4f. .25 Недостаток этого устройства - излишние потери мощности во время коммутационного процесса за счет удвоения тока обмотки положительной обратной связи, а также необходимость

30 наличия значительной величины тока

819917 управления, так как этот ток должен обеспечить протекание по коллекторной цепи коммутирующего транзистора тока, превышающего удвоенный ток обмотки положительной обратной связи.

Цель изобретения — повышение КПД, уменьшение мощности сигнала управления и упрощение устройства, Это достигается тем, чта в предложенном инверторе эмиттер коммути-. рующего транзистора связан с базами шунтирующих транзисторов через дополнительные токоограничивающие резисторы.

На чертеже изображена электрическая схема устройства, где эмиттеры силовых транзисторов 1 и 2 соедине- 15 ны с первой шиной питания 3. Коллекторы этих транзисторов подключены через секции 4 и 5 первичной обмотки трансформатора 6 к второй шине пи-. тания 7.Трансформатор 6 имеет обмотку 7ц

8 положительной обратной связи и сова купность вторичных обмоток, к которым подключены нагрузки.

Параллельно база-эмиттерным переходам силовых транзисторов 1 и 2 25 включены шунтирующие диоды 9 и 10.

Базы силовых транзисторов 1 и 2 соединены с выводами обмотки 8 положительной обратной связи через токоограничивающие резисторы 11 и 12.

Выводы обмотки 8 через коммутирующие диоды 13 и 14 соединены с коллектором коммутирующего транзистора 15, база которого связана с источником 16 управляющего сигнала, а эмиттер связан с базами шунтирующих транзисторов 17 и 18 через дополнительные токоограничивающие резисторы 19 и 20. Выходные цепи шунтирующих транзисторов 17 и 18 включены параллельно входным цепям сила- 4р вых транзисторов 1 и 2.

Принциц действия устройства управления силовыми транзисторами инвертора состоит в следующем.

В проводящем состоянии, например, находится силовой транзистор 1. Состояние насыщения этого транзистора обеспечивается током обмотки 8 положительной обратной связи, протекающем crepes резисторы 11 и 12. 3а счет я падения напряжения на шунтирующем диоде 10 силовой транзистор 2 поддерживается в режиме отсечки.

Если сигналом управления отпирается коммутирующий транзистор 15, то ток через резистор 11 уменьшается эа счет протекания части така обмотки положительной обратной связи через коммутирующий диод 13 и коммутирующий транзистор 15. Половина тока коммутирующего транзистора через резистор 19 поступает в базу шунтирующего транзистора 17. Коллекторный ток этого транзистора обеспечивает отрицательный ток базы силового тран- 65 зистора 1, что вызывает форсирование режима запирания последнего. йосле прекращения действия управляющего сигнала отпирание силового транзистора 2 происходит током обмотки 8 положительной обратной связи за счет энергии, накопленной в трансформаторе 6.

Если управляющий импульс имеет длительность, превышающую время вывода накопленной энергии из трансформатора 6, то по окончании управляющего импульса отпирается силовой транзистор 1 током смещения, задаваемым в базу от источника питания, таким образом срывается генерация в автогенераторной схеме. В этом режиме ток источника сигнала, задаваемый в базовую цепь коммутирующего транзистора, не усиливается им и распределяется по входным цепям шуитирующих транзисторов 17 и 18.

Эти транзисторы обеспечивают форсированное запирание силовых транзисторов, пока в схеме имеется генерация, и обеспечивают срыв генерации путем поддержания режима отсечки силовых транзисторов 1 и 2.

Уменьшение потерь мощности в таком устройстве по сравнению с известным устройством — прототипом g4) обусловлено следующими причинами.

Уменьшен ток цепи положительной обратной связи во время коммутационного процесса. В прототипе этот ток удваивается во время коммутационного процесса, а в данном устройстве управления он увеличивается только на величину токов базы шунтирующих транзисторов.

Эти токи могут быть меньшими, чем ток цепи положительной обратной связи в 10-30 раз.

Отсутствуют потери в резисторах цепей запирания силовых транзисторов, ограничивающих ток разряда конденсаторов этих цепей, имеющихся в известном устройстве.

Отсутствует необходимость одновременного задания отпирающего тока по параллельным ветвям в базовые цепи коммутирующего и шунтирующих транзисторов, как в прототипе. Это также позволяет уменьшить мощность сигнала управления.

Во время коммутационного процесса по мере уменьшения тока цепи положительной обратной связи автоматически уменьшается также и ток, задаваемый в базовые цепи шунтирующих транзисторов. После запирания силовых транзисторов и вывода энергии иэ трансформатора этот ток снижается до уровня, определяемого величиной тока источника сигнала управления.

Воэможность уменьшения необходимой мощности сигнала„ управлЕния обусловлено тем, что коммутирующий тран819917

Составитель Т. Ершова

Редактор Г. Бельская Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Иван

Заказ 1386/33 Тирах 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 знстор при отпирании пропускает ток в 10-20 раз меньший, чему прототипе.

Упрощение схемы обусловлено тем, что для обеспечения запирающего тока не используются конденсаторно-диодные резистивные цепи, а все применяете элементы доступны для исполнения в рамках интегральной технологии производства.

Формула изобретения

Транзисторный инвертор, выполненный по автогенераторной схеме и содержащий силовые транзисторы, базы которых через токоограничительные резисторы присоединены к обмотке положительной обратной связи, а коллекторы — к первичным обмоткам силового трансформатора, вторичные обмотки которого подключены к выходным выводам, а также коммутирующий транзистор, коллектор которого через коммутирующие диоды связан с выводами

1 обмотки положительной обратной связи, а база - с источником сигнала управ ления, и шунтирующне транзисторы, силовые цепи которых включены параллельчо входным цепям силовых транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, уменьшения мощности сигнала управления и упрощения, эмиттер коммутирующего транзистора связан с базами шунтирующих транзисторов через дополнительные токоограиичиваюшие резисторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 411951, кЛ. Н 02 М 7/52, 1974.

15 2. Авторское свидетельство СССР

В 494841, кл. Н 03 К 3/28, 1975.

3. Патент ФРГ Р 2456779,,кл. Н 02 М 3/335, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

2О по заявке 2632384/24-07, кл. Н 02 М 7/537, 1978 °