Устройство для управления стойкой инвертора

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях переменного напряжения . Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит задающий генератор 1, подключенный инверсным выходом к входам элементов 2И-НЕ 8,10, к другим входам которых через делитель частоты 2 подключен прямой выход генератора. За счет введения оптронов на фотоизлучателях 23,24 и фотоприемниках 25,26 и элементов 2И-НЕ 3,4 обеспечиваются контроль состояния транзисторов и задержка на их включение для устранения режима сквозного тока. 2 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4091608/24-07 (22) 15.05.86 (46) 07. 05. 88. Вюл. Р 7 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.И.Авдзейко и А.В.федоров (53) 62 1.3 16.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1101998, кл. Н 02 М 7/537, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1292141, кл. H 02 И 7/537, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТОЙКОЙ ИНВЕРТОРА

„„SU„„1394377 А 1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях переменного напряжения. Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит задающий генератор 1, подключенный инверсным выходом к входам элементов 2И-НЕ

8, 10, к другим входам которых через делитель частоты 2 подключен прямой выход генератора. За счет введения оптронов на фотоизлучателях 23,24 и фотоприемниках 25,26 и элементов

2И-НЕ 3,4 обеспечиваются контроль состояния транзисторов и задержка на их включение для устранения режима сквозного тока. 2 ил.

1394377

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке преобразователей постоянного напряжения в низкочастотное пе«5 ременное для систем вторичного электропитания и электропривода.

Цель изобретения - повьппение надежности путем устранения режима сквозных токов в стойке инвертора при 10 изменении выходной частоты.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Схема управления содержит задающий 5 генератор 1, делитель 2 частоты, дополнительные элементы 2И-НЕ 3 и 4, элементы И-НЕ 5 и 6, основные элементы 2И-НЕ 7-10, усилители 11 и 12 мощности с инвертирующими входами 20 и выходными трансформаторами 13 и 14, выпрямители 15 и 16, базовые резисторы 17 и 18, силовые транзисторы 19 и 20, ограничительные резисторы 21 и 22, оптроны, содержащие фотоизлу- 25 чатели 23 и 24, фотоприемники 25 и 26 и выходные устройства 27 и 28, дополнительные резисторы 29 и 30. Прямой выход задающего генератора 1 подключен к входу делителя 2 частоты и к 30 первым входам основных элементов

2И-НЕ 7 и 9. Инверсный выход задающе-. го генератора связан с первыми входами основных элементов 2И-НЕ 8 и 10.

Прямой и инверсный выходы делителя частоты связаны с первыми входами дополнительных элементов 2И-НЕ 3 и 4, выходы которых через элементы И-НЕ

5 и 6 подключены соответственно к вторым входам основных элементов

2И-НЕ 7,8 и 9, 10. Выходы основных элементов 7,8 и 9, 10 подключены к входам усилителей 11 и 12 мощности, фотоизлучатели 23 и 24 оптронов через ограничительные резисторы 21 и 22 связаны с переходами коллектор-эмиттер силовых транзисторов 19 и 20.

Фотоприемники 25 и 26 оптронов через выходные устройства 27 и 28 связаны с вторыми входами дополнительных элементов 2И-НЕ 3 и 4. Дополнительные50 резисторы подключены к переходам база-эмиттер транзисторов 19 и 20.

На фиг.2 приведены временные диаграммы: 31 — напряжения задающего генератора, 32 и 33 — напряжения на прямом и инверсном выходах делителя 2 частоты, 34 и 35 — напряжения на выходах выходных устройств 27 и 28 оптронов; 36-39 — напряжения соот-. ветственно на выходах элементов, 3,5 и 4,6; 40 и 41 — напряжения на обмотках выходных трансформаторов усилителей 11 и 12 мощности.

Сущность работы схемы управления основана на использовании в качестве датчиков состояния транзисторов оптронов.

Если открыт, допустим, транзистор 20 через фотоизлучатель 23 протекает ток и на выходе выходного устройства 27 оптрона формируется сигнал "О". Одновременно открытый транзистор 20 шунтирует цепь фотоизлучателя 24 другого оптрона и на выходе его выходного устройства 28 присутствует

"1". После переключения силовых транзисторов происходит изменение выходных сигналов оптронов. Улучшение массогабаритных показателей усилителей мощности достигается переключением трансформаторов на частоте выходных сигналов 31 задающего генератора. Частота переключения силовых транзисторов при этом определяется частотой работы делителя 2 частоты.

Допустим, в момент времени t, произошло переключение сигналов 32 и 33 делителя частоты.На первый вход дополнительного элемента 2И-НЕ 3 начинает поступать напряжение 32 с . уровнем "1". Однако с выхода выходного устройства 27 оптрона на второй вход элемента 3 продолжает подаваться "О" на время рассасывания и выключения транзистора 20. Поэтому на выходе элемента 5 присутствует

"О" и усилитель 11 мощности не работает и тем самым поддерживается транзистор 19 в закрытом состоянии. Одновременно на инверсном выходе делителя 2 частоты формируется сигнал "0" и усилитель 12 также не работает. Сигнал управления транзистором 20 становится равным нулю,начинается рассасывание избыточных носителей из его базы и в момент времени t< транзистор 20 закроется.

Как только он закроется, на выходе выходного устройства 27 оптрона появляется "1" и усилитель 11 мощности начинает формировать напряжения 40, открывающее транзистор 19.

В момент времени t z происходит очередное переключение делителя 2 час- тоты. Однако до тех пор, пока транзистор 19 полностью не выключится, 3 13943 сигнал с выхода выходного устройства 28 оптрона не позволит работать усилителю 12 мощности и открыться транзистору 20.

Таким образом, введение оптронов и схем совпадений на элементах 2И-НЕ позволяет контролировать состояние транзисторов и обеспечить задержку на включение транзистора для устра- ð нения режима сквозного тока. В высоковольтных инверторах возникновение скозных токов особенно опасно, так как величина коллекторного тока получается очень большой, что приводит к значительному увеличению потерь энергии в транзисторах и снижению надежности инвертора.

В связи с тем, что частота работы усилителей выбирается в сотни или тысячи раз выше выходной частоты инвертора, дискретность изменения паузы в управляющем сигнале не оказывает воздействия на процессы переклю- 25 чения силовых транзисторов. В общем случае выходная частота инвертора ,может меняться плавно или дискретно при изменении коэффициента деления делителя частоты, а применение высо- др ковольтных транзисторов позволяет использовать инвертор в схемах с бестрансформаторным входом. изобретения

Формула

Устройство для управления стойкой инвертора, содержащее задающий генератор с прямым и инверсным выходами делитель частоты с прямым и инЭ

40 версным выходами, четыре основных элемента 2И-НЕ, первый и второй усилители мощности с выходными трансформаторами, первый и второй выпря.мители, причем прямой выход задающего

45 генератора подключен к входу делителя частоты и к первым входам первого и третьего основных элементов 2И-НЕ, инверсный выход задающего генератора

77

4 связан с первыми входами второго и четвертого основных элементов 2И-HF. выходы первого и второго основных элементов 2И-НЕ соединены с входами первого усилителя мощности, выходная обмотка трансформатора которого через первый выпрямитель предназначена для подключения к переходу базаэмиттер верхнего транзистора стойки инвертора, выходы третьего и четвертого основных элементов 2И-НЕ связаны с входами второго усилителя мощности, выходная обмотка трансформатора которого через второй выпрямитель предназначена для подключения к переходу база-эмиттер нижнего транзистора стойки инвертора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем устранения режима сквозных токов в стойке инвертора при изменении выходной частоты, оно снабжено двумя диодными оптронами, двумя резисторами, двумя дополнительными элементами 2И-НЕ, двумя элементами И-НЕ, причем фотоизлучатель первого оптрона через первый резистор предназначен для соединения с переходом коллектор-эмиттер верхнего транзистора, фотоизлучатель второго оптрона через второй резистор предназначен для соединения с переходом коллектор-эмиттер нижнего транзистора стойки инвертора, выход первого оптрона подключен к первому входу первого дополнительного элемента

2И-НЕ, вторым входом подключенного к прямому выходу делителя частоты, а выходом через первый элемент И-НЕ связанного с вторыми входами первого и второго основных элементов

2И-НЕ, выход второго оптрона соединен с первым входом второго дополнительного элемента 2И-НЕ, вторым входом связанного с инверсным выходом делителя частоты, а выходом через второй элемент И-НŠ— с вторыми входами третьего и четвертого основных элементов 2И-НЕ.

1394377

Составитель В.Бунаков

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор В. Бугренкова .

Заказ 2233/53

Тираж 665

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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