Инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повьшение надежности за счет ограничения мгновенных токов транзисторов . Преобразователь содержит транзисторные ключи (ТК) 2-5, магнитный усилитель 11 с рабочими обмотками 9, 10 и обмоткой управления 16, источник управляющего напряжения 18. Введение ТК 7 и 8, четырех рекуперационных диодов 12-15, дросселя 17 и вьшолнение новых связей позволяют избавиться от импульсных и статических перегрузок ТК. 1 ил. Ш (Л со со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllYSflHH (19) (И) (5D 4 Н 02 М 7/4387

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4071471/24-07 (22) 30.05.86 (46) 23.09,87. Бкл. Ó 35 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного электропривода (72) В.С.Рыпач (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 1001393, кл. Н 12 M 7/537, 1983.

Коссов О.А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключения. — M. Энергия, 1971, с. 242. (54) ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение надежности за счет ограничения мгновенных токов транзисторов. Преобразователь содержит транзисторные ключи (ТК) 2-5, магнитный усилитель 11 с рабочимн обмотками 9, 10 и обмоткой управления 16, источник управляющего напряжения 18. Введение ТК 7 и 8, четырех рекуперационных диодов 12-15, дросселя 17 и выполнение новых связей позволяют избавиться от импульсных и статических перегрузок ТК. 1 ил.

1339827

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников электропитания, Цель изобретения — расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение надежности эа счет ограничения мгновенных токов транзисторов.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Инвертор содержит источник 1 входного постоянного напряжения, мостовой усилитель мощности на транзисторах 2-5, эмиттеры транзисторов

2 и 3 одного из плеч которого объединены и подключены к одному из входных выводов. В диагональ переменного тока мостового усилителя мощности включена нагрузка 6, Второй входной вывод через силовые переходы транзисторов 7 и 8 и рабочие обмотки 9 и 10 магнитного усилителя 11 подключены к коллекторам транзисторов 4 и 5 второго плеча усилителя мощности. Выводы рабочих обмоток 9 и 10 через рекуперационные диоды 12-j5 соединены с соответствующими входными выводами.

Рабочая обмотка 16 магнитного усилителя 11 через дроссель 17 подключена к источнику 18 управляющего напряжения, подключенному к узлу 19 управления, выходы которого подключены к управляющим переходам транзисторов.

Инвертор работает следующим .образом.

В первом такте включаются транзисторные ключи 7, 4 и 3. Время включенного состояния транзисторных ключей определяется величиной напряжения источника 18 управляющего напряжения, преобразуемого узлом 19 управления и широтно-модулированные импульсы. Сформированные импульсы управления подаются с выходов узла i9 управления на соответствующие управляющие переходы транзисторов 7, 4 и 3. Ток, протекающий от положительного выхода источника 1 постоянного напряжения через транзисторный ключ

7, рабочую обмотку 9, транзисторный ключ 4, нагрузку 6, транзисторный ключ 3, отрицательный вывод источника 1 постоянного напряжения, создает на нагрузке 6 напряжение положительной полярности.

Величина тока, протекающего по указанной цепи, ограничивается рабо10

55 чей обмоткой 9 магнитного усилителя 11 следующим образом. До момента включения транзисторных ключей 7, 4 и 3 сердечник с намотанной на нем обмоткой 9 магнитного усилителя 11 находится в состоянии насыщения под действием тока управления. Ток управления создается источником 18 управляющего напряжения и протекает от положительного вывода источника 18 управляющего напряжения через после-, довательно соединенные обмотку 16 управления магнитного усилителя 11 и дроссель 17 к отрицательному выводу источника 18 управляющего напряжения, намагничивая сердечники магнитного усилителя 16 до магнитного насыщения..

При включенном состоянии транзисторных ключей 7, 4 и 3 ток протекает через рабочую обмотку 9 магнитного усилителя 11, стремясь вывести ее сердечник из состояния магнитного насыщения. При увеличении тока в рабочей обмотке 9 до определенной величины ее сердечник выходит из состояния магнитного насыщения, сопротивление рабочей обмотки 9 возрастает и препятствует дальнейшему увеличению тока в цепи. Напряжение, которое прикладывается при этом к рабочей обмотке 9, стремится вызвать ток также и в обмотке 16 управления, связанной магнитно с рабочей обмоткой 9, однако дроссель 17, включенный с ней последовательно, препятствует этому.

Величина тока, протекающего в рабочей обмотке 9, пропорциональна току в обмотке 16 управления с точностью до малого тока намагничивания магнитного усилителя 11, а коэффициент пропорциональности представляет собой отношение количества витков обмотки

16 управления к количеству витков рабочей обмотки 9 магнитного усилителя 11.

При отключении транзисторных ключей

7, 4 и 3 цепь протекания тока от источника питающего напряжения в нагрузку 6 прерывается, сердечник с намотанной на нем рабочей обмоткой 9 стремится вернуться в исходное состояние магнитного насыщения путем уменьшения тока до нуля, протекающего по рабочей обмотке 9. Ток рабочей обмотки 9 замыкается при этом через соответствующие рекуперационные диоды 12 и 14 помимо нагрузки 6 непосредственно на источник 1 питающе1339827

Формула изобретения

Никитин

Корректор С. Шекмар

Заказ 4241/52 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

vo напряжения 1, предотвращая необратимые потери энергии на токоограничение, а также обеспечивая протекание тока через нагрузку лишь в течение заданного времени.

Во втором такте включаются транзисторные ключи 8, 5 и 2. Цепь тока замыкается при этом через вторую рабочую обмотку 10 магнитного усилителя 11, ключи 8, 5 и 2, нагрузку 6 и источник 1 постоянного напряжения, создавая на нагрузке 4 напряжение отрицательной полярности. Рабочие процессы протекают при этом аналогично описанным для первого такта.

Амплитуда протекающего по цепям преобразователя тока ограничивается магнитным усилителем 11, который. работает в режиме вынужденного намагничивания (при наличии дросселя 17 в цепи обмотки 16 управления) с отри цательной обратной связью по току и кратна току в обмотке 16 управлени магнитного усилителя 11. Ток управления пропорционален величине напряжения источника 18 управляющего напряжения и максимальная его величина ограничена максимальным напряжением источника 18 управляющего напряжения

Минимальный ток уменьшается за счет уменьшения амплитуды тока, пропускаемого магнитным усилителем 11 через свои рабочие обмотки 9 либо 10 что при равенстве максимальных токов увеличивает кратность регулирования тока в предлагаемом преобразователе по сравнению с известным.

Ограниченность мгновенных токов, протекающих через транзисторные ключи и нагрузку, позволяет избежать импульсных и статических перегрузок транзисторных ключей, что повышает надежность преобразователя.

Таким образом, преобразователь постоянного напряжения в переменное имеет широкий диапазон регулирования выходного напряжения, обусловленный тем, что минимальный ток дополнительно уменьшается за счет уменьшения

Составитель И.

Редактор С. Пекарь Техред M,Äèäûê

20 я

° 30

40

45 амплитуды тока, пропускаемого магнитным усилителем через свои рабочие обмотки, что при равенстве максимальных токов увеличивает кратность регулирования тока.

Ограниченность мгновенных токов, протекающих через транзисторные ключи и нагрузку, позволяет избавиться от импульсных и статических перегрузок транзисторных ключей, что повышает надежность преобразователя вследствие введения третьей пары транзисторных ключей, четырех рекуперационных диодов и дросселя °

Инвертор, содержащий мостовой усилитель мощности на транзисторах, эмиттеры транзисторов противофазных плеч объединены и подключены к первому входному выводу, управляющие переходы транзисторов подключены к выходам узла управления, подключенного к источнику управляющего напряжения, причем последний соединен одним из выводов с первым выводом обмотки управления магнитного усилителя, первые выводы рабочих обмоток которого соединены с коллекторами транзисторов других противофазных плеч усилителя мощности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения и повышения надежности за счет ограничения мгновенных токов транзисторов, введены дроссель, рекуперационные диоды и два транзистора, силовые переходы которых включены между вторым входным выводом и вторыми выводами рабочих обмоток упомя". нутого магнитного усилителя, при этом рекуперационные диоды включены между выводами рабочих обмоток и соответствующими входными выводами, а второй вывод обмотки управления соединен через дроссель с вторым выводом источника управляющих напряжений.