Регулируемый транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к области преобразовательной техники. Цель расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы на нагрузку активно-емкостного характера . Устройство содержит два полумоста силовых транзисторов 1-4, зашунтированных обратными диодами 5-8, вспомогательные трансформаторы 9, 10, обмотки которых соединены с входами силовых транзисторов. Введение вспомогательных диодов, через которые силовые транзисторы присоединены к входным выводам питания, позволяет исключить цепи протекания тока нагрузки при ее емкостном характере через элементы управления силовыми транзисторами. 2 ил. (Л ЭЙ а 05 го cpui.l

А2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19у (И) с5в 4 Н О2 М 7/5387

Ж рОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/1J

gt, г вериг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1115185 (21) 3977157/24-07 (22) 19.11,85 (46) 15.06.87. Бюл. У 22 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники (72) Ю.А.Мордвинов и В.А.Захаров (53) 621 ° 314;58(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР, Ф 1115185, кл. Н 02 М 7/5387, 1983. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТ0Р (57) Изобретение относится к области преобразовательной техники. Цель— расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы на нагрузку активно-емкостного характера. Устройство содержит два полумоста силовых транзисторов 1-4, зашунтированных обратными диодами 5-8, вспомогательные трансформаторы 9, 10, обмотки которых соединены с входами силовых транзисторов. Введение вспомогательных диодов, через которые силовые транзисторы присоединены к входным выводам питания, позволяет исключить цепи протекания тока нагрузки при ее емкостном характере . через элементы управления силовыми транзисторами. 2 ил. I

20 2

1 13176

Изобретение относится к преобразовательной технике и является усовершенствованием изобретения по основному авт. св. 1115185.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей инвертора путем обеспечения работы на нагрузку активно-емкостного характера.

На фиг.1 представлена схема мостового инвертора; на фиг.2 — диаграммы 10 напряжений и токов на .отдельных элементах.

Инвертор может быть с регулируемой скважностью выходного напряжения или со скважностью два. В первом случае 15 каждая стойка силовых транзисторов управляется от своего управляющего трансформатора. Во втором случае обе стойки силовых транзисторов могут управляться от общего управляющего 20 трансформатора или от двух различных при фазовом сдвиге между их напряжениями. Ы = О.

Инвертор содержит силовые транзисторы 1-4, цепи которых зашунтированы обратными диодами 5-8, вспомогательные трансформаторы 9 и 10 с первичными обмотками 11 и 12, соединенными с выходными выходами, к которым подключена нагрузка 13, при этом вторичные обмотки 14-17 вспомогательных трансформаторов 9 и 10 подключены через отсекающие диоды 18-21 к переходам база — эмиттер силовых транзисторов, блок 22 управления, включающий 35 задающий генератор 23, фазосдвигающий блок 24, два усилителя 25 и 26 мощности с управляющими трансформаторами 27 и 28„ вторичные обмотки

29-32 которых подключены через базо- 40 вые резисторы 33-36 к переходам базаэмиттер силовых транзисторов 1-4, встречно соединенные вторичные обмотки 37-40 соединены через дополнительные диоды 41-44 с входными выво- 45 . дами инвертора для подключения источника 45 питания, а также вспомогательные диоды 46-49.

На фиг.2 представлены управляющие напряжения 50, формируемые на трансформаторах 9 и 10, при необходимости эти напряжения для нерегулируемого инвертора могут получать на одном трансформаторе (вариант основного изобретения, когда фазовый сдвиг между управляющими напряжениями cL О), импульсы напряжений 5 1 на обмотках вспомогательных трансформаторов 9 и

10, напряжение 52 на выходных выводах (на нагрузке 13), моменты перехода тока нагрузки 53 и 54 через нуль соответственно при RL-нагрузке и RCнагрузке.

Инвертор работает .следующим образом (фиг.1).

Рассмотрим нерегулируемый вариант, когда фазовый сдвиг между управляющими напряжениями трансформаторов (= О.

В интервале tO-t.2 управляющие напряжения 50 поступают в отпирающей полярности на транзисторы 1 и 4. При этом в.интервале tO- 1 на обмотках трансформаторов 9 и 10 формируются импульсы напряжения 51, обеспечивающие закрытое состояние транзисторов и 4. Достигается это тем, что в момент tO изменяется полярность напряжений обмоток 37-40 (на "началах" появляется положительная полярность напряжения) и по цепям обмотка .38— обмотка 11 — транзистор 3 — диод 42 и обмотка 39 — диод 43 — транзистор

2 — обмотка 12 начинают протекать токи, обеспечивающие формирование напряжений 51 на обмотках вспомогательных трансформаторов 9 и 10. К моменту t1 контролируемые транзисторы 2 и 3 выключаются. С этого момента включаются транзисторы 1 и. 4. При

RL-нагрузке, в момент tO изменяются полярности напряжений на обмотках 37 и 40, что обеспечивается протеканием обратного тока только через обратные диоды 5 и 8 даже при отсутствии вспомогательных диодов 46 и 49. В момент 2 изменяются полярности управляющих напряжений 50 и к переходам база— эмиттер силовых транзисторов 1 и. 4 прикладывается напряжение в запирающей полярности от обмоток 29 и 32.

В это же время изменяется полярность напряжений обмоток 37 и 40 и по цепям обмотка 37 — диод 41 — транзистор 1— обмотка 11 и обмотка 40 — обмотка 12транзистор 4 — диод 44 начинают протекать токи, обеспечивающие формирование напряжений на обмотках вспомо . гательных трансформаторов 9 и 10. К моменту t3 транзисторы 1 и 4 выключаются и снимаются напряжения запрета с переходов база — эмиттер силовых транзисторов 2 и 3, после чего они включаются. При RL-нагрузке реактивная мощность нагрузки сбрасывается в источник 45 питания через обратные

13176

3 диоды 6 и 7 даже при отсутствии вспомогательных диодов 47 и 48.

При RC-нагрузке наличие диодов

46-49 принципиально необходимо. Так в интервале tO-t2 управляющие напря-. жения 50 поступают в отпирающей полярности на транзисторы 1 и 4. При этом в интервале tO-t1 на обмотках трансформаторов 9 и 10 формируются импульсы напряжения 51, обеспечиваю- 10 щие закрытое состояние транзисторов

1 и 4. В отличие от RL-нагрузки при изменении полярности управляющего напряжения в момент tO реактивная мощность RC-нагрузки продолжается 15 сбрасываться в первичный источник питания через обратные диоды 6 и 7. Диоды 47 и 48 предотвращают сброс ре- . активной мощности нагрузки через цепь диод 42 — обмотка 38 — обмотка 11 — 20 нагрузка 13 — обмотка 12 — обмотка

39 — диод 43.. При отсутствии диодов

47 и 48 реактивная мощность нагрузки сбрасывалась бы по укаэанной цепи, так как к обратным диодам 7 и 6 при- 25 кладывались бы соответственно в запирающей полярности напряжения обмоток

38 и 39. В следующий полупериод управляющего напряжения процессы в схеме инвертора происходят аналогичным 30 образом.

При построении полумостовых инверторов в схеме по фиг.1 одна стойка силовых транзисторов, например, 2 и

4 с сопутствующими элементами 6, 48,.

35, 43, 28, 21, 10, 8, 20, 36, 44 и т.д. заменяется емкостным делителем.

20 4

При построении нерегулируемого полумостового инвертора существенно упрощается блок 22 управления, который в этом случае содержит задающий генератор 23 и усилитель 25 мощности с управляющим трансформатором 27.

При построении трехфазных нерегулируемых инверторов в схему по фиг.1 необходимо добавить еще одну стойку силовых транзисторов с сопутствующими. элементами. В этом случае блок 22 управления содержит задающий генератор 23, кольцевую пересчетную схему и три усилителя с управляющими трансформаторами.

Изобретение в отличие от основного обеспечивает устойчивую работу на любую нагрузку, в том числе активноемкостного характера, что достигается за счет исключения цепи протекания тока нагрузки через элементы управления силовыми транзисторами.

Формула изобретения

Регулируемый транзисторный инвертор по авт. св. Ф 1115185, о т и и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы на нагрузку. активно-емкостного характера, между точками соединения обратных диодов с соответствующими входными выводами и точками соединения допол- нительных диодов с силовыми электродами силовых транзисторов вкдючены введенные вспомогательные диоды, включенные согласно с силовыми транзисторами.

ВНИИПИ Заказ 2432/53 Тираж 660 Подписное

Произв.-no;t>,-p.. ð--,пв, г. Ужгород, ул. Проектная, 4