Мостовой многофазный транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к-электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в многофазное переменное. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения и расширен ие диапазона регулирования путем введения автоматически регулируемой задержки включения силового транзистора, Устр-во содержит в каждой фазе силовые и управляющие 7-10 транзисторы. База каждого силового транзистора верхнего плеча соединена с коллектором транзистора 7,9 предварительного усилителя. Сигналы управления поступают на первые входы логических элементов 22,44. В устр-ве формируется задержка на включение соответствующего силового транзистора путем снятия информационного сигнала о ол те (О (Л 1C ел ;О 4 СП to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„259452 (5D 4 Н 02 М 7 5395

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3830883/24-07 (22) 26.12.84 (46) 23.09.86. Бюл. ¹ 35 (71) Специальное конструкторское технологическое бюро геофизической техники (72) В.А. Добрускин, О.В. Мартынов и В.В. Чепков (53) 621.314.58 (088.8) (56) Конев Ю.И. Транзисторные импульсные устройства управления электродвигателями и электромагнитными механизмами. — М.: Энергия, 1964, с. 105, рис. 4-18.

Авторское свидетельство СССР

¹ 445107, кл. Н 02 M 7/537, 1972. (54) МОСТОВОЙ МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к.электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в многофазное переменное. Цель изобретения— повышение качества выходного напряжения и расширение диапазона регулирования путем введения автоматически регулируемой задержки включения силового транзистора. Устр-во содержит .в каждой фазе силовые 1 6 и управляющие 7-10 транзисторы. База каждого силового транзистора верхнего плеча соединена с коллектором транзистора 7,9 предварительного усилителя. Сигналы управления поступают на первые входы логических элементов 22,44. В устр-ве формируется задержка на включение соответствующего силового транзистора путем снятия информационного сигнала о

1259452

30

40

55 состоянии транзистора с делителя напряжения (32-34), подключенного параллельно транзистору нижнего ключа и подачи и качестве. запрещающего или разрешающего на вторые входы логических элементов 22, 44. Такое

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в многофазное переменное.

Цель изобретения — повышение качества выходного напряжения и расширение диапазона регулирования путем введения автоматически регулируемой задержки включения силового транзистора.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого мостового многофазного транзисторного инвертора, на фиг.2— диаграммы напряжений на отдельных элементах схемы.

Мостовой транзисторный инвертор содержит в каждой фазе силовые 1-6 и управляющие 7-10 транзисторы, База каждого силового транзистора

1(3,5) верхнего плеча инвертора соединена с коллектором транзистора

7(9) предварительного усилителя

11(12, 13) через ограничивающий резистор 14 (15), а через резистор 16 (17) — с плюсовым питающим выводом l8 инвертора. Эмиттер управляющего транзистора 7(9) соединен с минусовым питающим выводом инвертора, а база через резистор 19(20)— с выводом 18 инвертора. Первый выход данной фазы генератора 21 уп" равляющих импульсов соединен с первым входом элемента 2И-НЕ 22(23), выход которого соединен с первым входом элемента 2И-НЕ 24(25), выход последнего соединен с базой управляющего транзистора 7(9). Общая точка резисторов 26, 27 (28-31) делителя 32(33,34) напряжения, подключенного параллельно силовому транзистору 2(4,6) нижнего плеча инвертора, соединена с вторым входом управление силовыми транзисторами обеспечивает режим работы без сквозных токов транзисторов одного полумоста при скачкообразном изменении входного питающего напряжения. 2 ил. элемента 2И-НЕ 22(23) и с входом элемента НЕ 35 (36) . В каждом предварительном усилителе 37(38,39) нижнего плеча инвертора коллектор управляющего транзистора 8(10) соединен с базой силового транзистора 2 (4,6) и через резистор 40(41) — с выводом 18, эмиттер соединен с минусовым питающим выводом иннертора, а база через резистор 42(43) соединена с выводом 18. Второй выход данной фазы генератора 21 управляющих импульсов соединен с перным входом элемента 2И-НЕ 44(45), второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 35(36). База силового транзистора 4 нижнего плеча второй фазы инвертора соединена через однонибратор 46 с вторым входом второго элемента 2И-НЕ 24 первой фазы инвертора. Выходы О,b, ..., н предназначены для включения rn -фаз ной нагрузки.

На фиг.2 обозначены диаграммы напряжений следующим образом: 47 и

48 — напряжения на первом и втором выходах генератора 21 управляющих импульсов 21; 49 — напряжение на выходе делителя 32, 50-52 — напряжения соответственно на выходе эле45 ментов 22, 35 и 44; 53-55 — напрйжение на выходе элемента одновибратора 46.

Мостовой многофазный транзисторный инвертор (фиг. 1) работает следующим образом.

Предположим, что включен транзистор 1, а транзистор 2 закрыт. С первого и второго выходов генератора 21 управляющих импульсов напряжения 47 и 48 управления силовыми транзисторами 1 и 2 соответственно поступают на первые входы элементов 2И-НЕ 22 и

44. На второй вход элемента 2И-НЕ 22

50. элемента 2И-НЕ 24 формируется узкий поз 1259 поступает напряжение 49 уровня логической единицы (фиг.2) с выхода делителя 32 напряжения при открытом силовом транзисторе 1 и закрытом транзисторе 2. С выхода элемента 2И-HE 22 напряжение 50 поступает на первый вход элемента 2И-НЕ 24, на выходе которого формируется напряжение 53 управления транзистором

7. Управляющий 7 и силовой 1 тран- 10 зисторы открыты, С второго выхода генератора 21 управляющих импульсов напряжение 48 нулевого уровня поступает на первый вход элемента 2И-НЕ 44, на второй вход которого поступает 15 напряжение 51 с выхода делителя 32 напряжения, инвертированное элемен, том НЕ 35. На выходе элемента 2И-НЕ 44 формируется импульс 52 управления транзистором 8 ° Управляющий транзис- 20 тор 8 открыт, силовой транзистор 2 заперт (напряжение 54 управления транзистором 2). По окончании импульса 47 управления силовым транзистором 1 (момент времени t, ) последний 25 остается включенным в течение времени рассасывания неосновных носителей в области базы (интервал времени t -t ), с выхода делителя 32 напряжения сигнал 49 уровня логичес- 0 кой единицы поступает на вход- элемента НЕ 35. На выходе элемента НЕ 35 формируется логический нуль и запрещает прохождение напряжения 48 управления вентилем 2 через элемент 2И-НЕ 44 (напряжение 52). Силовой транзистор 2 закрыт. По окончании запирания силового транзистора 1 (момент времени t ) на выходе делителя 32 формируется уровень напряжения 49 логического нуля,на выходе элемента НЕ 35 формируется логическая единица 51, разрешающая прохождение напряжения 48 управления вентилем 2 с выхбда генератора 21 уп-4> равляющих импульсов. Управляющий транзистор 8 закрывается, силовой транзистор 2 открывается.

Аналогичным образом формируется задержка на включение силового транзистора 1 при выключении силового транзистора 2. Так по окончании импульса 48 управления силовым транзистором 2 (момент времени t ) последний остается открытым в течение времени t --t рассасывания неосновных носителей в области базы, с выхода делителя 32 напряжения уровень напряжения 49 логического нуля пос452 4 тупает на второй вход элемента 2И-НЕ 22 и запрещает прохождение. напряжения

47 управления транзисторами 7 и 1 (напряжение 50 на выходе элемента 2И-НЕ 22) ° Транзисторы 7 и 1 закрыты. После запирания силового транзистора 2 на выходе делителя 32 напряжения формируется уровень напряжения 49 логической единицы, который поступает на второй вход элемента 2И-НЕ и разрешает прохождение напряжения управления транзистором I через элемент 2И-НЕ. 22. На выходе элемента 2И-НЕ 24 формируется напряжение 53, управляющий 7 и силовой I транзисторы открываются. Таким образом, на базе управляющего транзистора 7 (соответственно и сило.вого транзистора 1) и силового транзистора 2 формируются напряжения

53(55) и 54 управления.

При изменении параметров нагрузки изменяется время выключения силовых транзисторов. Предлагаемые связи позволяют автоматически регулиро вать длительность задержки на включение открывающегося силового транзистора мостового инвертора,-что уменьшает искажение формы выходного напряжения и расширяет диапазон регулирования.

При включенном источнике питающего напряжения с выходов делителей

32-34 напряжения нулевой сигнал поступает на вторые входы элементов 2И-НЕ 22 и 23 соответственно и запрещает прохождение напряжения управления с выходов генератора 21 управляющих импульсов через элементы 2И-НЕ 22 и 23. Поэтому при включении источника питающего напряжения силовые транзисторы 1,3 и 5 верхних плеч мостового инвертора заперты. Для осуществления запуска инвертора достаточно открыть одну из диагоналей мостового инвертора (включить силовые транзисторы, например транзисторы 1 и 4). Рассмотрим работу запускающей цепи на примере однофазного инвертора.

Напряжение 55 управления транзистором 4 поступает на вход одновибратора 46, формирующего по переднему фронту напряжения 55 управления узкий импульс 56 с нулевого уровня, который поступает на второй вход элемента 2И-НЕ 24. На выходе

Мостовой многофазный транзистор- Зо

Ный инвертор, содержащий в каждом плече силовой и управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с минусовым питающим выводом инвертора, база — с одним из выводов первого резистора и связана с генератором управляющих импульсов, второй резистор, соединенный одним выводом с базой силового транзистора, а другим †. с плюсовым питающим выводом инвертора, коллектор управляю—

ts гг

Фиг.Я

ВНИИПИ Заказ 5136/56 Тираж 631 Подписное

Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 1 лижительный импульс на пряже ия, о ткрывающий управляющий 7 и силовой 1 транзисторы, с выхода делителя 3? напряжения, уровень напряжения ",îãèческой единицы поступает на второй вход элемента 2И-HF, 22 и разрешает прохождение напряжения 4? управления вентилем 1 через элемент 2И-НЕ 22.

Инвертор включается. Аналогичным образом осуществляется запуск в мостовом многофаэном инверторе.

Предлагаемая схема цепей управления мостового многофазного инвертора исключает режим аварийного включения

Двух. транзисторов одного полумоста

Инвертора при отключении и повторНом включении источника питания, мгновенном снижении до нуля и нарастании до номинального значения напряжения источника питания в результате срабатывания коммутационной аппаратуры, включенной параллельно шинам питания инвертора, так как транзисторы верхних плеч инвертора автоматически запираются.

Фо рмул а иэ об ре те ния

259452 Ь щего транзистора верхнего плеча инвертора соединен с базой соответствующего силового транзистора через третий резистор, коллектор уп5 равляющего транзистора нижнего плеча инвертора соединен непосредственно с базой соответствующего силового транзистора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ка— чества выходного напряжения и расширения диапазона регулирования путем введения автоматически регулируемой задержки включения силового транзистора, в него введены в каждой фазе резистивный делитель на1 пряжения, три элемента 2И-НЕ, элемент НЕ и общий для инвертора одновибратор, причем каждый из резистивных делителей подключен параллельно ур силовому транзистору нижнего плеча инвертора, выходы генератора управляющих импульсов соединены с входами управляющих транзисторов соответствующих верхних плеч инвертора че—

25 рез первый и второй элементы 2И-НЕ, включенные последовательно, и с входами управляющих транзисторов нижних плеч инвертора через третий элемент 2И-НЕ, общая точка резисторов делителя напряжения в каждой фазе инвертора соединена с вторым входом первого элемента 2И-HE и через элемент НŠ— с вторым входом третьего элемента 2И-НЕ, второй вывод первого резистора в каждом плече инвертора соединен с плюсовым питающим выводом инвертора, база силового транзистора нижнего плеча одной иэ фаэ инвертора соединена через одновибратор с вторым входом второго элемента 2И-НЕ смежной фазы инвертора.