Инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания устройств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повьппение надежности путем исключения сквозных токов при расширении диапазона регулирования. Инвертор выполнен по мостовой схеме на транзисторах 1-4. Вьшоды диагонали переменного тока подключены к одним из входов датчиков состояния транзисторов 8; 9 другие входы которых подключены к средним точкам емкостных делителей напряжения 14. Выходы указанных датчиков подсоединены к блокирующим входам формирователей управляющих сигналов 6, на информационные входы которых подаются сигналы с учла 7 широтно-импульсного модулятора. Введение датчиков состояния транзисторов позволяет подавать включающий сигнал управления на очередной транзистор после полного выключения ранее включенного транзистора смежного с ним плеча как в регулируемых, так и во внерегулируемых преобразователях. 2 3.п. ф-лш, 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ !418875 А1 д1) 4 Н 02 М 7/5375 вской „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

КНЬЛ10 в ИА

) Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2) ) 3896043/24-07 (22) 20.05,85 (46) 23.08.88. Бюл, Я 31 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И. Ленина (72) P..Ã, Лисицын и А,К. Мазуренко (53) 621.314.588 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1077036, кл. Н 02 М 7/5387, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 594567, хл. Н 02 М 7/5387, 1976. (54) ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания устройств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — повышение надежности путем исключения сквозных токов при расширении диапазона регулирования. Инвертор выполнен по мостовой схеме на транзисторах 1-4. Выводы диагонали переменного тока подключены к одним из входов датчиков состояния транзисторов 8у 9 другие входы которых подключены к средним точкам емкостных делителей напряжения 14. Выходы укаэанных датчиков подсоединены к блокирующим входам формирователей управляющих сигналов 6, на информационные входы которых подаются сигналы с узла 7 широтно-импульсного модулятора. Введение датчиков состояния транзисторов позволяет подавать включающий сигнал управления на очередной транзистор после полного выключения ранее включенного транзистора смежного с ним

9 плеча как в регулируемых, так и во внерегулируемых преобразователях.

2 з.п. ф-ли, 1 ил.

1418875

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания устройств автоматики и вы5 числительной техники.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения сквозных токов при расширении диапазона регулирования. 10

На чертеже приведена электрическая схема инвертора.

Инвертор выполнен по мостовой схеме на транзисторах 1-4, подсоединенных к блоку 5 управления, состоящему из четырех идентичных формирователей 6 управляющих сигналов и широтноимпульсного модулятора (ЗИМ) 7, Трансформаторы 8 и 9 используются в качестве датчиков состояния траи- 20 зисторов. Каждый трансформатор имеет одну первичную обмотку (вход датчика состояния ) и одну вторичную обмотку со средней точкой (выход датчика состояния ), нагруженную на ак- 25 тивные сопротивления 10 и 11.

Первичная обмотка 12 трансформатора 8 через конденсаторы 14 емкостного делителя подключается к транзисторам 1 и 2, а -.первичная обмот- 30 ка 13 трансформатора 9 через другую пару конденсаторов 14 аналогичного емкостного делителя напряжения подключается к другой паре транзисторов 3 и 4.

С вторичных обмоток трансформаторов 8 и 9 снимается информация о напряжении смежной пары транзисторов, которая передается в блок 5 управления на входы компараторов ° 15 формирователей 6. Выходы компараторов 15 формирователей 6 соединены с одними из входов схем И-НЕ 16, другие входы которых (информационные ) соединены с соответствующими выходами управляю-45 щего импульса ШИ11 7, выходы схем

И-HF. 16 соединены с одними иэ входов

RS-триггеров 17, вторые входы которых соединены с вторыми входами схем

И-НЕ. Выходная диагональ моста подключена через выходной трансформатор 19 к выводам для подключения нагрузки.

ШИИ 7 вырабатывает сигналы управления, соответствующие номерам тран55 эисторов 1-4, фазовый сдвиг между которыми осуществляется по принципу широтно-импульсной мсдуляции, Выходные двуполярные сигналы усилителей 18 импульсов формирователя

Ь соответствуют по длительности выходным сигналам триггеров 17.

Инвертор работает следующим о6раэом.

Предположим в момент t, поданы управляющие импульсы на базы транзисторов 1 и 3, последние открываются н через них протекает ток, а на нагрузке появляется входное напряжение питания преобразователя. В момент t снимается отпирающий импульс управления с транзистора 3 и подается запирающий импульс, но транзистор

3 остается в открытом состоянии до тех пор, пока не закончится процесс рассасывания неосновных носителей его базы. Этот процесс заканчивается к моменту С, когда восстанавливается база-эмиттерный переход. После момента t начинает восстанавливать3 ся напряжение на транзисторе. Сигнал, снимаемый с вторичной обмотки трансформатора 9 и повторяющий изменение напряжения на выключающем транзисторе 3, поступает на вход компаратора

15 формирователя 6 импульсов, На выходе компаратора 15 формируется логический сигнал "1" в момент t Э когда напряжение достигает величины уставки.

Сигнал компаратора поступает на один иэ входов схемы 16, на другой вход которой поступает импульс HIHM 7.

Выходной сигнал схемы 16 опрокидывает триггер 17 и формирует передний фронт отпирающего импульса транзистора 4, задержанного относительно заднего фронта отпирающего импульса транзистора 3 на фремя t Расс+ t вост =

t z. После включения транзистора 4 организуется замыкание цепи нагрузки через включаемый в инверсном включении транзистор 4 и включенный в прямом направлении транзистор 1. На нагрузке имеет место пауза в выходном напряжении. Затем формирователем 6 импульсов снимается отпирающий сигнал управления транзистора

1, но транзистор 2 включается через время С,, + С „,, транзистора

1 и т.д.

Таким образом, введение датчиков состояния транзистора, измеряюших непосредственно напряжение на транзисторах дает воэможность подавать

1418875 допуская сбоя циклического их переключения.

Фо рмула

5 включающий сигнал управления на оче редной транзистор после полного выключения ранее включенного транзис— тора, смежного с ним, что обеспечивает полное исключение сквозных токов как в регулируемых, так и нерегулируемых мостовых и полумостовых транзисторных инверторах и повышает надежность последних.

Кроме того, транзисторы 1-4 до полнительно нагружаются током намагничивания трансформаторов-датчиков

8 и 9, амплитуда которого в момент выключения не зависит от тока нагрузки инвертора и скважности выходного напряжения. Это уменьшает время рассасывания транзисторов 1-.4, что позволяет увеличить диапазон регулирования инвертора в сторону малых углов проводимости транзисторов без сбоя нормального цикла их переключения.

В инверторе, работающем в режиме широтно-импульсной модуляции, имеет место режим, когда включается либо пара транзисторов 1, 4, либо 2, 3, тогда в выходном напряжении инвертора наступает пауза и ток через транзисторы инвертора обеспечивается запасенной энергией в индуктивности трансформатора 19. B этом режиме ток намагничивания трансформатора замыкается как через включенную пару транзисторов на одну пару иэ шин питания, так и через нагрузку. Если пауза длительная., то ток успевает снизиться до нуля, а транзисторы остаются во включенном состоянии без тока при поданных импульсах управления, т.е. переходят в режим глубокого насыщения с большой кратностью.

Это приводит к существенному увеличению времени выключения транзистора при подаче на его вход эапирающего импульса управления. Если время выключения транзисторов превосходит длительность импульса управления оче редного транзистора, то наступает сбой: нормальной цикличности переклю чения инвертора.

Установка трансформаторов с воздушным зазором в качестве датчика позволяет осуществить загрузку транзисторов реактивным током, независимым от величины нагрузки и глубины регулирования инвертора, что позволяет нормировать время выключения силовых транзисторов, тем самым не изобретения

1. Инвертор, выполненный по мостовой схеме на транзисторах, одна диагональ которой присоединена к выходным выводам, а другая — к вход10 ным, зашунтированным первым емкостным делителем напряжения, средняя точка которого подключена к одному из входных выводов первого иэ двух датчиков состояния транзисторов, вто15 рые входные выводы которых присоединены к соответствующим выходным выводам инвертора, а выходы упомянутых датчиков подключены к соответствующим блокирующим входам первых двух

20 формирователей управляющих сигналов, информационные входы которых подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, а выходы формирователей управляющих сигналов подсоединены к входам транзисторов противоположных плеч моста, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения сквозных токов при расширении диапазона регули30 рования, введены третий и четвертый формирователи управляющих сигналов, аналогичные первым двум, причем блокирующие входы формирователей управляющих сигналов для транзисторов

35 смежных противофаэных плеч подсоединены к парафазным выходам датчиков состояния транзисторов этих плеч, а первый входной вывод второго датчика состояния транзисторов подключен к

40 средней точке введенного второго емкостного делителя напряжения, включенного параллельно первому.

2, Инвертор по п.1, о т л и ч аю щ н и с я тем, что в качестве дат45 чиков состояния транзисторов использованы трансформаторы напряжения с воздушным зазором.

3. Инвертор по п.l, о т л и ч а50 ю щ и Р с я тем что каждый из фор мирователей управляющих сигналов содержит компаратор, схему И-НЕ, RSтриггер и выходной усилитель, причем один иэ входов компаратора образует указанный блокирующий вход формирователя управляющих сигналов, а другой подключен к выводу для подключения опорного сигнала, выход компаратора

Составитель Т. Ершова

Техред M.Õoäàíè÷

Корректор M. немчик

Редактор В. Петраш

Заказ 4165/54 Тирал 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

5 1418875 6 соединен с первым входом схемы И-НЕ, первому входу R - rpnrrep, выход ковторой вход которой образует информа- торого через вьпсолной усилитель мощционный вход формирователя управляю- ности соединен с выходом формироващих сигналов, а выход подключен к теля управляющих сигналов °