Двухтактный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель - повьшение надеж ности путем упрощения блока управления . Устр-во содержит усилитель мощности , к выходу которого через реверсивный ключ подключен конденсатор. Последовательно с нагрузкой включены первичные обмотки трансформаторов тока , вторичные обмотки которых подсоединены к входам транзисторов усилителя мощности. В момент выхода из насыщения запираемого транзистора конденсатор перезаряжается, возвращая в нагрузку накопленную ранее энергию. Этим обеспечивается благоприятная траектория переклю чения силовых транзисторов . 3 ил. сл N со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (50 4 H 02 M 7 538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3951461/24-07 (22) 19.06.85 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (71) Воронежский политехнический институт (72) А.Г.Кроз, А.В.Дегтярев и С.В.Попов (53) 621.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1159136, кл. Н 02 M 7/538, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 192912, кл. Н 02 M 7/537, 1965. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель — повышение надеж ности путем упрощения блока управления. Устр-во содержит усилитель мощности, к выходу которого через реверсивный ключ подключен конденсатор.

Последовательно с нагрузкой включены первичные обмотки трансформаторов тока, вторичные обмотки которых подсоединены к входам транзисторов усилителя мощности. В момент выхода из насыщения запираемого транзистора конденсатор перезаряжается, возвращая в нагрузку накопленную ранее энергию.

Этим обеспечивается благоприятная траектория переключения силовых транзисторов. 3 ил.

1354370

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

Цег ь изобретения — повышение надежности путем упрощения блока управления.

На фиг.1 показана принципиальная 10 схема предлагаемого инвертора; на фиг.2 и 3 — возможные варианты выполнения реверсивного ключа из двух однонаправленных ключей на транзисторах с управлением от трансформатора 18 тока.

Инвертор (фиг.1) содержит блок 1 управления, усилитель мощности на силовых транзисторах 2 и 3„ входы управления которых соединены с выхода- 20 ми блока 1 управления. Нагрузка 4 и демпфирующий конденсатор 5 подключены к выходу усилителя мощности, конденсатор подключен через реверсивный ключ 6, состоящий из первого 7 и вто- 26 рого 8 однонаправленных транзисторных ключей.

В устройство введены первый трансформатор 9 тока с двумя вторичными обмотками 10 и 11 и второй трансформатор t2 тока с вторичными обмотками

13 и 14, причем первичные обмотки трансформаторов тока 9 и 12 соединены с нагрузкой 4 в последовательную цепь, которая подключена к выходу усилителя мощности. Вторичные обмотки 13 и

14 второго трансформатора 12 тока соединены с входами силовых транзис-торов 2 и 3 так, что образуют положительную обратную связь по току наг4С рузки Первая 10 и вторая 11 обмотки первого трансформатора 9 тока соединены соответственно с входами управления первого 7 и второго 8 однонапавленных т анзисторных ключей. р р

Устройство работает следующим образом.

На входы управления силовых ключей

2 и 3 от блока 1 управления подаются двуполярные импульсы с фазовым сдвигом так, чтобы силовые ключи 2 и 3 открывались противофазно. -Предположим, что отпирающий импульс управления поступает на вход транзистора 2.Транзистор 2 открывается и через нагрузку 4,,,и включенные с ней последовательно первичные обмотки трансформаторов 9 и 12 тока протекает ток„ При этом, с вторичных обмоток 10 и i3 трансформаторов тока на входы управления, соответственно, однонаправленного ключа

7 и силового транзистора 2 подаются импульсы отпирающей полярности. Силовой транзистор 2 поддерживается в открытом состоянии, а однонаправленный ключ 7 открывается и подготавливает цепь демпфирующего конденсатора

5 в направлении проводимости ключа 7.

Вместе с тем, силсвой транзистор 3 и однонаправленный ключ 8 удерживаются в закрытом состоянии импульсами запирающей полярности с обмоток

14 и 11 трансформаторов 12 и 9 тока.

Смена полярности импульсов управ ления, поступающих от блока 1 управления на входы силовых ключей 2 и 3, приводит к запиранию транзистора 2 и последующему отпиранию транзистора 3. В момент выхода из насыщения силового транзистора 2 полярность напряжения на выходе инвертора изменяется на противоположную за счет

ЭДС самоиндукции нагрузки 4, и ток нагрузки протекает в том же направлении через первичные обмотки трансформаторов 9 и 12 тока, открытый однонаправленный ключ 7 и демпфирующий конденсатор 5. Конденсатор 5 разряжается с полярностью "плюс" на обкладке, соединенной с однонаправленным ключом 7. По мере заряда демпфирующего конденсатора 5 ток в цепи нагрузки и первичных обмоток трансформаторов 9 и 12 тока уменьшается, соответственно, снижается уровень запирающего сигнала с вторичной обмотки

14, и силовой транзистор ключа 3 открывается под действием напряжения, поступающего с блока 1 управления.

К этому моменту силовой ключ 2 закрылся, а демпфирующий конденсатор 5 полностью зарядился.

Далес, через открывающий силовой ключ 3 и цепь нагрузки начинает про- текать ток, направление которого противоположно первоначальному. Это приводит к тому, что с вторичных обмоток 13 и 14 на входы управления силовых транзисторсв 2 и 3 подаются сигналы, соответственно, запирающей к отпираюшей полярности, а однонаправленный ключ 8 открьпзается сигналом с вторичной обмотки 11 трансформатора тока 9. Устройство готово к следующему переключению силовых тран= зисторов. Электромагнитные процессы последующих переключений аналогичны

1354370 первому с той лишь разницей, что в момент выхода из насыщения запираемого силового транзистора демпфирующий конденсатор перезаряжается, возвращая в нагрузку накопленную ранее энергию.

Таким образом, обеспечивается благоприятная траектория переключения силовых транзисторов в широком диапазоне изменения токов нагрузки, а по отношению к известному повышается надежность за счет упрощения блока управления.

Формула изобретения

Двухтактный инвертор, содержащий блок управления, усилитель мощности на силовых транзисторах, входы управления которых соединены с выходами блока управления, и демпфирующий конденсатор, подключенный к выходу усилителя мощности через реверсивный ключ, состоящий из первого и второго однонаправленных ключей, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения блока управления, в инвертор введены первый трансформатор тока с двумя вторичными обмотками и второй трансформатор тока с вторичными обмотками по числу силовых транзисторов, причем первичные обмотки трансформаторов тока включены последовательно в выходную цепь усилителя мощности, вторичные обмотки второго трансформатора тока соединены с входами управления силовых транзисторов и образуют положительную обратную связь по току нагрузки, а первая и вторая вторичные обмотки первого трансформатора тока соединены соответственно с входами управления первого и второго однонаправленных ключей, выполненных на транзисторах. !

13543?О

f2 .Составитель В.Моин

Редактор Л.Зайцева Техред И..Верес, Корректор С,Шекмар г

Заказ 5711/53 Тираж 659. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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