Транзисторный инвертор с блоком симметрирования

 

ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР С БЛОКОМ СИММЕТРИРОВАНИЯ, содержаадай задающий автогенератор с коммутирующим трансформатором, усилитель мощности с выходным трансформатором, измеритель постоянной составляющей напряжения и интегрирующее звено с исполнительным органом в виде дополнительного автогенератора с.коммутирующим трансформатором, о т и ч аю щ и и с я тем, что, с -целью расширения области применения путем обеспечения гальванической развязки между входными и выходшлми в него введен опорный стабилитрон к которому подключена вторичная обмотка коммутирующего трансформатора задающего генератора через первый выпрямитель и дополнительную обмотку коммутирующего трансформатора дополнительного автогенератора, вторичная обмоткакоторого через резистор, включенный на выходе измерителя постоянной составляющей напряжения, и второй вьтрямитель подключена также к опорному стабилитрону.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflVSËÈÍ

„,,SU(»> 31

4(st) H 02 М 7/5375

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ )

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 367! 649/24-07 (22) 02.12.83 (46) 23.05.85.Бюл. Р !9 (72) Ю.П.Кинеев (53) 621.314.58(088.8) (56) 1.Буденный А.П., Колосов В.А.

Транзисторный ннвертор повьвыенной надежности. Кн. Электронная техника в автоматике. Под ред. Ю.И.Конева.

"Советское радио", 1974, вып.6. с.68.

2. Авторское свидетельство СССР

М 316169 ° кл. Н 02 М 7/537э 1970 ° (54) (57) ТРАНЗИСТОРНЫЙ. ИНВЕРТОР С

БЛОКОМ СИММЕТРИРОВАНИЯ, содержащий задающий автогенератор с коммутирующим трансформатором, усилитель мощности с выходным трансформатором, измеритель постоянной составляющей напряжения и интегрирующее звено с исполнительным органом в виде дополнительного автогенератора с.коммутирующим трансформатором, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения гальванической развязки между входными и выходными цепями, в него введен опорный стабилитрон к .которому подключена вторичная обмотка коммутирующего трансформатора задающего генератора через первый выпрямитель и дополнительную обмотку коммутирующего трансформатора дополнительного автогенератора, вторичная обмотка которого через резистор, включенный на выходе измерителя постоянной составляющей напряжения, и второй выпрямитель подключена также к опорному стабилитроиу.

1157634

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электро" привода для преобразования постоянного напряжения в переменное. 5

В известных двухтактных инверторах, содержащих силовые транзисторы и выходной трансформатор, используются устройства симиетрирования вольтсекундного интеграла напряжения 10 по полупериодам с целью исключения токовых перегрузок транзисторов, вследствие одностороннего насыщения сердечника выходного трансфориатара.

В транзисторном инерветоре уст- 15 ройство симметрирования выполнено B виде замкнутой системы, содержащей датчики тока обеих плеч силового контура инвертора, сравнивающей усилитель, интегрирующее звено и испол- gO нительный орган в виде управляемого автогенератора 1).

Недостатком данного решения является значительная сложность и инерционность срабатывания замкнутой системы при резком возникновении несимметричноro режима.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является транзисторный инвертор, содержащий задающий автогенератор с коммутирующим трансформатором, усилитель мощности с выходным трансформатором, измеритель постоянной составляющей напряжения и интегрирующее звено с исполнительным органом в виде допол" . кительного автогенератора с коммутирующим трансформатором, причем выход дополнительного автогенератора, включен в цепь питания задающего ав- 4О тогенератора (2 .

Недостаток известного инвертора состоит в тои, что в нем не обеспечена гальваническая развязка между входными и выходными цепями и огра- 45 ничена область его применения.

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения гальванической развязки между входными и выходными цепями, 50

Эта цель достигается тем, что в транзисторный инвертор с блоком симметрирования, содержащий задающий автогенератор с коммутирующим трансфориатором, усилитель мощности с вы-. ходным трансформатором, измеритель постоянной составляющей напряжения и интегрирующ е звено с исполнительным органом в виде дополнительного автогенератора с коммутирующим трансформатором, введен опорный стабилитрон, к которому подключена вторичная обмотка коммутирующего трансформатора задающего генератора через первый выпрямитель и дополнительную обмотку коммутирующего трансформатора дополнительного автогенератора, вторичная обмотка которого через резистор, включенньй на выходе измерителя постоянной составляющей напряжения, и второй выпрямитель подключена также к опорному стабилитрону.

На фиг. i показана принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 - .диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Транзисторный инвертор (фиг.1)содержит усилитель I мощности с выходным трансформатором 2, нагруженным например, на выпрямитель с фильтром, задающий генератор 3 с коммутирующим трансформатором 4, дополнительный генератор 5 прямоугольных импульсов с коммутирующим трансформатором 6, опорный стабилнтрон 7, балластные резисторы 8 и 9, и измеритель постоян- . ной составляющей напряжения, состоящий иэ последовательно соединенных дросселя 1О насыщения и резистора 11.

Инвертор работает следующим образом.

Выходное напряжение дополнительного автогенератора в виде добавки лоб (фиг ° 2a) суммируясь с напряжением на опорном стабилитроне Ugp ° образует напряжение U<,которое через выпрямитель оказывается приложенным к вторичной обмотке коммутирующего трансформатора задающего автогенератора. При этом на коммутирующем трансформаторе задающего автогенератора действует напряжение U ñîîòветствующей формы. На фиг. 2 м напряжение U представлено для угла фазового сдвига 9 между автогенераторами, равноro

2.

Изменяя фазовый сдвиг дополнитель" ного автогенератора относительно задающего, иожно регулировать соотно" шение длительностей полупериодов пос" леднего. Если учитывать, что перемагничивание сердечника коммутирующего трансформатора задающего автогенератора происходит по предельной петле, что означает равенство вольтсекундных интегралов в разные полупериоды

Предложенное устройство позволяет обеспечить гальваническую развязку

40 без ухудшения технических характеристик и повышения сложности, что расширяет их область применения, .Э 1 (заштрихованные площади на диаграмме фиг.2 ), то длительность периода Т (частота) задающего автогенератора не изменяется.

Осуществление фазового сдвига основана на использовании двух автогенераторов, угол сдвига фаз Ч между выходными напряжениями которых пропорционален интегралу разности их частот.

Поэтому введение в устройство дополнительного автогенератора позволяет испольэовать два генератора как интегрирующее звено астатической системы автоматического регулирования.

Регулируемым параметром является постоянная составляющая на выходе усилителя I мощности инвертора.

При симметрии нагрузки и трансфор матора 2 наличие несимметрии прикладываемого к этому трансформатору 2 напряжения, которая может быть вызвана, например, неодинаковыми длительностями положительного Т и отрицательного Т полупериодов управляющего напряжения или технологическими раэбросами параметров транзисторов усилителя мощности, приводит к подмагничиванию трансформатора 2.

Включенный на выход усилителя l мощности измерительныи орган выделит соответствующую имеющейся несимметрии постоянную составляющую напряжения на резисторе 11. Изменение регулируемого параметра (постоянной составляющей) приводит к тому, что напряжение, снимаемое с выхода измерительного органа " резистора ll, также изменяется и, суммируясь с напряжением стабилитрона 7 подается на коммутирующий трансформатор 6 допол" нительного автогенератора 5. Частота этого генератора изменяется и, сле157634 ф довательно, изменяется фазовый сдвиг между напряжениями генераторов 3 и

5. Изменение фазового сдвига через выходную обмотку генератора 5 приво- . дит к изменению характера добавки напряжения, прикладываемой к обмотке коммутирующего трансформатора 4 задающего автогенератора 3, что влечет изменение соотношения длительностей

1б полупериодов выходного напряжения последнего. Соответственно изменяется длительность полупериодов выходного напряжения усилителя 1 мощности. Изменение фазового сдвига происходит до тех пор, пока регулируемый параметр не примет первоначально установленное значение.

Следует отметить, что усилитель I мощности и автогенераторы 3 и 5 могут быть выполнены по мостовой схеме.

Выходная мощность дополнительного автогенератора 5 незначительна, поскольку мала величина добавляемого им напряжения (доли вольта).

В предложенном устройстве для достижения цели могут быть применены различные измерительные элементы (датчики), в том числе выделяющие постоянную составляющую, например тока на30 магничивания силового трансформатора i„. В этом случае устройство позволит обеспечить режим работы выходного трансформатора усилителя мощности без подмагничивания при всех видах несимметрии, в том числе при несимметрии нагрузки и самого трансформатора.

1157634

Ю»

Составитель В.Моин

Редактор P.Öèöèêå Техред М.Наць Корректор М.Помо фа аф@й Ъа

Заказ 3388/52 Тирам 646 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уя. Проектнал, 4