Двухтактный транзисторный инвертор

 

ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий блок управления с трансформатором тока, первичная о5мотка Которого включена в силовую цепь транзисторов инвертора, вторичные обмотки подсоединены к управляющим входам транзисторов инвертора , обмотку управления, крайние выводы которой подключены к силовым выводам управляю да1х транзисторов , другие силовые выводы - к общему выводу источника питания, а управляю1аие входы - к выходу формирователя и ;тульсов управления, цепь из последовательно соединенных диода и резистора, подключенную одним концом к среднему выводу обмотки управления трансформатора тока, и подсоединенный к общему выводу источника питания возвратный диод, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, другой вывод возвратного диода подключен к срейнему выводу обмотки управления трансформатора тока, а другой конец цепи из последовательно соединенных диодаg и резистора соединен.с другим выво- 8 дом источника питания рез введен (Л ный дополнительный управляющий транзистор , вход управления которого подключен к выходу формирователя импульсов управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, А

3(59 Н 02 И 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445850/24-07 (22). 31.05.82 (46) 07.01.84. Бюл. в 1 (72) И.И. Филиппов (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Патент ClOA В 4298925, кл. 363/131, Н 02 М 7/537, 3.11.81 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 764071, кл. Н 02 М 7/537, 07.02.72.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 558365, кл. Н 02 И 7/537, 1968. (54)(57) ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ

ИНВЕРТОР, содержащий блок управления с трансформатором тока, первичная обмотка которого включена в силовую цепь транзисторов инвертора, вторичные обмотки подсоединены к управляющим входам транзисторов инвертора, обмотку управления, крайние выводы которой подключены к силовым выводам управляющих транзисторов, другие силовые выводы - к общему выводу источника питания, а управляющие входы - к выходу формирователя импульсов управления, цепь иэ последовательно соединенных диода и резистора, подключенную одним концом к среднему выводу обмотки управления трансформатора тока, и подсоединенный к общему выводу источника питания возвратный диод, о тличающийся тем,что, с целью повышения КПД, другой вывод возвратного диода подключен к.среднему выводу обмотки управления трансформатора тока, а другой конец цепи из последовательно соединенных диодад и резистора соединен,с другим выво» Е дом источника питания ™..реэ введенный дополнительный управляющий тран. зистор, вход управления которого подключен к выходу Формирователя импульсов управления.

1066007

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ключевых усилителях мощности, инверторах, импульсных регуляторах систем электропитания и электропривода.

Известны транзисторные инверторы, содержащие блок управления с трансформатором тока, первичная обмотка которого включена в силовую цепь инвертора, вторичные обмотки подсо единены к управляющим входам инвер» тора, а обмотка управления - к управляющим транзисторам, управляющие входы которых подключены к формирователю импульсов управления, причем средний вывод обмотки управления подключен к выводу источника питания через резистор или стабилизатор тока (1) и (2) .

Недостатком указанных инверторов 20 является низкий КПД вследствие наличия протекания тока через резистор или стабилизатор тока.в момент паузы управляющего напряжения инвертора. 25

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухтактный транзисторный инвертор, содержащий блок управления с трансформатором тока, первичная обмотка 30 которого включена в силовую цепь транзисторов инвертора, вторичные обмотки подсоединены к управляющим входам транзисторов инвертора, обмотку управления, крайние выводы которой подключены к силовым выводам управляющих транзисторов, другие силовые выводы - к общему выводу источника питания, а управляющие входы — к выходу формирователя управляющих импульсов, цепь из последовательно соединенных диода и резистора, подключенную одним концом к среднему выводу обмотки управления трансформатора тока и подсоединенный к общему выводу источника пи- 45 тания возвратный диод (3) .

Недостаток указанного устройства заключается в низком КПД вследствие наличия тока в резисторе, подключенном к среднему выводу обмотки управ« 50 ления трансформатора тока в момент

Формирования паузы выходного напряжения.

Цель изобретения - повьпжние КПД устройства. 55

Поставленная цель достигается тем,что в двухтактный транзисторный инвертор, содержащий блок управления с трансформатором тока, первичная обмотка которого включена в сило- 6О вую цепь транзисторов инвертора, вторичные обмотки подсоединены к управляющим входам транзисторов инвертора, обмотку управления, крайние выводы которой подключены к cu- l5 ловым выводам управляющих транзисторов, другие силовые выводы - к общему выводу источника питания, а управляющие входы — к выходу формирователя импульсов управления, цепь из последовательно соединенных диода и резистора, подключенную одним концом к среднему выводу обмотки управления трансформатора тока и подсоединенный к общему выводу источника питания возвратный диод, другой вывод возвратного диода подключен к среднему выводу обмотки управления трансформатора тока, а другой конец цепи из последовательно соединенных диода и резистора соединен с другим выводом источника питания через введенный дополнительный управляющий транзистор, вход управления которого подключен к выходу

1 формирователя импульсов управления.

На фиг. 1 приведена схема двухтактного транзисторного инвертора на фиг. 2 — временные диаграммы; напряжений на входах управляющих транзисторов и выходе инвертора.

Двухтактный транзисторный инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, силовой трансформатор 3, трансформатор тока 4, первичная обмотка

5 которого включена в силовую цель транзисторов инвертора, вторичные обмотки 6 и 7 подсоединены к управляющим входам транзисторов инвертора, а крайние выводы обмотки управления 8 — к силовым выводам управляющих транзисторов 9 и 10>другие силовые выводы которых подключены к общему выводу 11 источника питания, а управляющие входы - к выходу формирователя импульсов 12 управления, цепь из последовательно соединенных диода 13 и резистора 14, подключенную к среднему выводу обмотки управления 8 трансформатора тока 4, подсоединенный к общему выводу источ. ника 11 питания возвратный диод 15, а также дополнительный управляющий транзистор 16, включенный между другим выводом 17 источника питания и цепью иэ диода 13 и резистора 14.

Инвертор работает следующим образом.

В интервалах времени (с - t J, (с - с ), когда управляющие транзисторы 9 и 10 открыты, а транзистор 16 закрыт, обмотка управления 8 эакорочена, силовые транзисторы 1 и 2 закрыты, так как их базовые цепи обесточены. Импульсные помехи, наводимые в базовых цепях транзисторов 1 и 2, шунтируются либо по цепи: транзистор 9, диод 15 и полуобмотка

8, либо по цепи: транзистор 10, диод 15 и полуобмотка 8. Из источника питания (выводы- 11 и 17) ток не

1066007 протекает, так как транзистор 16 закрыт.

В момент времени t< транзистор 9 закрывается, а транзистор 16 откры вается. К правой полуобмотке управ" ления 8 прикладывается напряжение равное разности между напряжением источника питания и падением напря« жения на резисторе 14, которое трансформируется во вторичные обмотки 6 и 7 с указанной по схеме полярностью, В результате силовой транзистор 1 открывается, ток, проходящий по первичной обмотке 5, трансФормируется во вторичную обмотку 6 и поддержи вает силовой транзистор 1 на интервале (tg - ty) oTKpbllîì состоянии.

С увеличением тока нагрузки увеличивается падение напряжения на переходе эмиттер-база транзистора 1, Щ следовательно, увеличивается напря-. жение на обмотке 8, которое может превысить напряжение, приложенное к клеммам 11 и 17. Для исключения инверсного тока через транзистор 16 и трансформации тока иэ силовой цепи в источник питания блока управ,ления служит диод 13.

Процессы, проходящие в инверторе на интервале (t4 — с ), когда закрыт транзистор 10, а транзисторы

9 и 16 открыты, аналогичны рассмотренным вьпае, при этом силовой транзистор 1 будет закрыт, а транзистор 2 открыт.

Таким образом, по сравнению с прототипом в предлагаемом инверто,ре в интервалах времени, когда в

;выходном напряжении формируется ну-, левая пауза (силовые транзисторы закрыты), от источника питания блока управления энергия не потребляется. Потребление энергии происходит кратковременно только в моменты включения силовых транзисторов, либо в режимах работы инвертора, близких к холостому ходу.

Использование дополнительного управляющего транзистора выгодно отличает предлагаемый инвертор от укаэанного прототипа, так как значительно снижается мощность, потребляемая от источника питания блока управления, особенно при глубоком регулировании выходного напряжения, и в результате, увеличивается КПД инвертора.

1066007 иудам

Составитель В. Ежов

Редактор Е. Кривина ТехредЛ. Пилипенко Корректор В. Гирняк

Заказ 11056/57 Тираж 672 Подписное

BHHHPH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % 35, Рауиская наб.; д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4