Устройство для управления транзисторным инвертором

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее. последовательно включенные задающий генератор,.фазосдвигающий блок и ведомый генератор, причем на выходе каждого генератора включен трансформатор с двумя вторичными обмотками, два формирователя импульсов, каждый из которых содержит два транзистора и резистор, отличающееся тем, что, с целью пЬвьшения КПД и надежности устройства, каждый трансформатор снабжен третьей вторичной обмоткой, а каждый формирователь импульсов снабжен индуктивным делителем тока и тремя диодами, причем аноды двух диодов соединены с первыми выводами разных обмоток индуктивного делителя тока и с эмиттерами соответствующих, транзисторов, а катоды - с их-коллекторами и с одними вьшодами вторичных обмоток разных трансформаторов, другие выводы которых предназначены для подключения к эмиттеру соответствующего силового транзистора, точка соединения вторых выводов обмоток индуктивного делителя тока предназначена дли подключения к базе того же сило ( вого транзистора и соединена с одним .концом последовательно включенных третьих вторичных обмоток разных трансформаторов, другой конец которых С с через резистор подключен к базам транзисторов и аноду третьего диода, катод которого предназначен для подключениЯ;К коллектору силового транN3 зистора. 4 К

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1 Н 02 P 13/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3619619/24 07 (22) 13.07.83 (46) 15.11.84. Бюл. У 42 (72) Г.Г.Антонян и А.А.Авакян (71) Институт физических исследований АН Армянской ССР (53) 621 ° 316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 641603, кл. Н 02 М 1/08, Н 02 P 13/18, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 3558234, кл. Н 02 P 13/16, 1983 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРАНЗИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее последовательно включенные задающий генератор,.фазосдвигающий блок и ведомый генератор, причем на выходе каждого генератора включен трансформатор с двумя вторичными обмотками, два формирователя импульсов, каждый из которых содержит два транзистора и резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности устройства, каждый транс-

„„SU„„1 l 24420 А форматор снабжен третьей вторичной обмоткой, а каждый формирователь импульсов снабжен индуктивным делителем тока и тремя диодами, причем аноды двух диодов соединены с первыми выводами разных обмоток индуктивного делителя тока и с змиттерами соответствующих транзисторов, а катоды — с их -коллекторами и с одними выводами вторичных обмоток разных трансформаторов, другие выводы которых предназначены для подклю" чения к эмиттеру соответствующего силового транзистора, точка соединения вторых выводов обмоток индуктивного делителя тока предназначена для подключения к базе того же силового транзистора и соединена с одним .концом последовательно включенных третьих вторичных обмоток разных трансформаторов, другой конец которых через резистор подключен к базам транзисторов и аноду третьего диода, катод которого предназначен для подключения,.к коллектору силового транзистора.

1!24420

Изобретение относится к электротехнике, в частности к транзисторным инверторам напряжения с регулируемой выходной мощностью методом широтноимпульсной модуляции, 5

Известно устройство для управления транзисторным инвертором, представляющее собой импульсный усилитель мощности с дополнительными гасящими цепями, вырабатывающее переменное напряжение в виде разнополярных импульсов одинакбвой длительности и амплитуды с определенной паузой между ними (1) .

Однако такое устройство не обеспечивает напряжения отрицательного смещения на базе силовых транзисторов инвертора в момент перехода последних из состояния проводимости в запертое состояние, что приводит к увеличению коммутационных потерь в силовых транзисторах, уменьшению надежности и КПД. инвертора., Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления трансзисторным инвертором, содержащее последовательно включенные задающий генератор, фазосдвигающий блок и, ведомый генератор, причем на выходе каждого генератора включен трансформатор с двумя вторичными обмотками, два формирователя импульсов, каждый из которых содержит два транзистора и резистор (2j .

Недостатком данного устройства является работа силовых транзисторов инвертора в перенасыщенном режиме, что снижает КПД и надежность работы инвертора.

Цель изобретения - повьппение КПД

40 и надежности транзисторного инвертора путем уменьшения коммутационных потерь в силовых транзисторах и уменьшения мощности управления.

Поставленная цель достигается там, что в устройстве для управления транзисторным иивертором, содержащем последовательно включенные задающий генератор, фаэосдвигающий блок и ведомый генератор, причем на выходе каждого генератора включен трансформатор с двумя вторичными обмотками, два формирователя импульсов, каждый, иэ которых содержит два транзистора и резистор, каждый трансформатор 55 снабжен третьей вторичной обмоткой, а каждЫй формирователь снабжен индук тивным делителем тока и тремя диода ми,. причем аноды двух диодов соединены с первыми выводами разных обмоток индуктивного делителя тока и с эмиттерами .соответствующих транзисторов, а катоды с их коллректорами и одними выводами вторичных обмоток разных трансформаторов, другие выводы которых предназначены для подключения к эмиттеру соответствующего силового транзистора, точка соединения вторых выводов обмоток индуктивного делителя тока предназначена для подключения к базе того же силового транзистора и соединена с одним концом последовательно включенных третьих вторичных обмоток разных трансформаторов, другой конец которых через резистор подключен к базам транзисторов и аноду третьего диода; катод которого предназначен для подключения к коллектору силового транзистора.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для управления транзисторным инвертором.

Устройство управления, схема которого обведена пунктиром, содер" жит,генераторы 1 и 2 прямоугольных симметричных импульсов напряжения, фазосдвигающий узел 3, подключенный между генераторами, трансформаторы 4 и 5, первичная обмотка каждого из которых подключена к выходу соответствующего генератора, два формирова- теля импульсов управления силовыми транзисторами 6 и 7 инвертора, под ключенных к входу последних. Указанные формирователи включают в себя транзисторы 8-11, индуктивные делители тока 12 и 1Э, коммутирующие диоды

14-19, токозадающие резисторы 20 и 21 и вторичные обмотки 4 (а-21 трансформатора 4 и 5 (а-2) трансформатора 5. Аноды коммутирующих диодов

14-17 подключены к эмиттерам, а катоды — к коллекторам транзисторов

8-11 и к вторичным обмоткам 4а, 5а, 46 56 соответственно. Другие концы обмоток 4а и 5а соединены с эмиттером силового транзистора 6, другие концы обмоток 46 и 56 — с эмиттером силового транзистора 7. Другие вторичные обмотки разных трансформаторов соедииены последовательно:4в с 5в и 4г с

5г. Последовательно соединенные обмотки 4в«5в одним концом подключены к токозадающему резистору

20, а другим- к базе силового транзистора 6 и к общей точке

1124420 присоединения разных обмоток индуктивного делителя тока 12. Аналогично последовательно соединенные обмотки 4г-5r одним концом подключены к дополнительному токозадающему . резистору 2!, а другим к базе силового транзистора 7 и к общей точке присоединения разных обмоток индуктивного делителя тока 13. Другой вывод токоэадающего резистора 20 10 соединен с анодом коммутирующего диода 18 и с базами транзисторов 8 и 9, а другой вывод другого токазадающего резистора 21 — с анодом коммутирующего диода 19 и с базами транзисторов 10 и 11. Катоды коммутирующих диодов 18 и 19 подключены к коллекторам силовых транзисторов

6 и 7 соответственно. Эмиттеры тран зисторов 8 и 9 подключены к разным 20 обмоткам индуктивного делителя тока

12, а эмиттеры транзисторов 10 и llк разным обмоткам индуктивного делителя тока 13.

Напряжение управления силовыми транзисторами 6 и,7 вырабатывается обмотками 4а, 5а и 4б, 5б, а ток через их базы устанавливается транзисторами 8,9 и !0,11 соответственно.

Управление транзисторами 8 и 9 осуществляется суммарным напряжением

30 последовательно включенных обмоток

4в-5в, а управление транзисторами

10 и 11 — 4г-5г. Это суммарное напряжение представляет собой последовательность импульсов напряжения разной 3 полярности, одинаковой амплитуды и длительности с паузой между ними.

Длительность импульсов и пауза между ними зависят от угла фазового сдвига, выходных напряжений генераторов I и 40

2,задаваемого фазосдвигающим узлом 3..

Когда напряжения обмоток 4а,5а (4б,5б 1.имеют положительную полярность относительно эмиттера силового транзистора 6 (7), а полярность 45 суммарного напряжения последовательно включенных обмоток 4в-5в (4г-5г1 положительна относительно общей точки присоединения разных обмоток индуктивного делителя тока 12 (13), транзисторы 8 и 9 (10 и II) отпираются, и через базу силового транзистора 6 (7) протекает импульс тока, равный сумме коллекторных токов транзисторов 8 и 9 (10 и 11) . В результате силовой транзистор отпирается, не проходя в режим насыщения, благодаря фиксации коллекторного потенциала с помощью коммутирующего диода 18,(19), через который ответ" вляется разность токов через вторич ные обмотки 4в, 5в(4г.и 5г) и базы транзисторов 8,9 (!О и. II) .

Когда полярности вышеуказанных напряжений имеют отрицательный знак или полярности напряжений вторичных .обмоток разных трансформаторов не совпадают, ток через базу силового транзистора прекращается, и к базаэмиттерному переходу последнего прикладывается напряжение отрицатель. ного. смещения через коммутирующие диоды 14 — 17. При фазировке вторич ных Обмоток(точки на чертеже обозна чают начала обмоток)импульсы тока через базы и напряжения на база-эмиг. терных переходах разных силовых трай зисторов сдвинуты на половину периода выходных напряжений генераторов.

Применение предлагаемого устройст ва управления транзисторным инвертором, обеспечивающего ненасыщенный. режим работы силовых транзисторов, позволяет повысить КПД инвертора, так как указанный режим характеризуется меньшим временем запирания и, следовательно, меньшим средним значе" нием коммутационных потерь в силовых

I транзисторах, по отношению к насыщенному режиму последних.

Е1адежность транзисторного инвертора повышается так как с уменьшением времени запирания силовых транзисторов уменьшается энергия, выделяемая в них в процессе коммутации.

5а

ВНИИПИ Закаэ 8296/44 Тщщк 666 Подписное

Филка» ППП "Патаат", г.Уахород, ул.Проектная, 4