Полумостовой инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы на активно-индуктивную нагрузку. Полумостовой инвертор содержит силовые транзисторы 7, 8 и управляющие транзисторы 11, 12, соединенные по схеме составного транзистора. Управляющие транзисторы 11 и 12 переключаются по выходному сигналу операционного усилителя 2 интегратора 1, который управляется как по выходному сигналу через пятый резистор 18, так и по внешнему управляющему сигналу, поданному через резистор 4. Дополнительные транзисторы 27 и 28 обеспечивают защиту силовых транзисторов 7 и 8 при их переключении. 1 ил.

CCNO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1577032

А1 (g))5 Н 02 M 7/538

>,;, Ф

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4477692/24-07 (22) 01.09.88 (46) 07.07. 90. Бюл. № 25 (72) В.Л.Трофимов (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 546873, кл. С 05 F 1/бб, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1252887, кл. H 02 M 7/537, 1985, (54) ПОПУМОСТОВО11 HHHEPTOP (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть 1 спользовано в системах вторичного электропитания и электроприводл. Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы нл активно-индуктивную нагрузку. Полумостовой инвертор содержит силовые транзисторы 7,8 и управляюцие транзисторы 11,12, соединенные по схеме составного транзистора. Управляющие транзисторы 11 и 12 переключаются по вы1 ходному сигналу операционного усилителя 2 интегратора 1, который управляется как по выходному сигналу через пятый резистор 18, так и по внешнему управляюцему сигналу, поданному через резистор 4.,Дополнительные транзисторы 27 и 28 обеспечивают злциту силовых транзисторов 7 и 8 при их переключении. 1 ил.

1577032

Изобретение относится к электро-. ! технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания электропривода.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы на активно-индуктивную нагрузку.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема инвер, тора.

Инвертор содержит интегратор 1 на. операционном усилителе (ОУ). 2 с кон денсатором 3 обратной связи, включен- 15 ным между выходом ОУ и его инвертирующим входом, которьпi через резистор 4

"соединен с управляющим выводом инвертора. Усилитель мощности состоит из двух составных транзисторов 5 и 6, 20 силовые транзисторы 7 и 8, которые имеют различный тип проводимости, включены последовательно и эмиттерами подключены к разнополярным входным вы-водам 9 и 10 инвертора. Эмиттеры уп- 25 равляющих транзисторов 11 и 12 с проводимостью, обратной проводимости си ловых транзисторов, .подключены к B11Bo— ду для подключения точки среднего потенциала источника питания. База уп- 30 ,равляющего транзистора 11 подключена через резистор 13 к выходу интегратора 1 и к катоду диода 14, анод которого соединен с змиттераии транзисторов 11 и 12. База .управляющего транзистора 12 подключена через резистор

15 к выходу интегратора 1 и к аноду диода 16, катод которого соединен с эмиттерами транзисторов 11, 12. Точка соединения коллекторов силовых транзисторов соединена с выходным выводом преобразователя, к котороиу подключены нагрузка 17 и резистор 18, второй вывод которого соединен с инвертирую-. щим входом интегратора 1. Базы управляющих транзисторов 11 и 12 соединены соответственно с цепочками 19 и 20 положительной обратной связи. Каждая цепочка состоит из двух резисторов 21 и 22 (23 и 24), соединенных последовательно, один из которых зашунтирован диодом 25 (26) таким образом, что анод шунтирующего диода 25 соединен с базой управляющего транзистора 11, а катод шунтирующего диода 26 соединен с базой управляющего транзисто55 ра 12. Дополнительные транзисторы 27 и 28 соединены последовательно, при чем эмиттер транзистора 27 подключен к выводу 9, а эмиттер транзистора 28 к выводу 10. База транзистора 27 через резистор 29 соединена с базой транзистора 7, а база транзистора 28 через резистор 30 — с базой транзистора 8. Вторые выводы цепочек 1.9 и 20 подключены к колекторам транзисторов

27 и 28Ä 31 и 32 включены встречно-параллельно силовым транзисторам 7 и 8.

Инвертор работает следующим образом.

При нулевои управляющем сигнале, который поступает через резистор 4 на инвертирующий вход ОУ 2, в момент включения преобразователя транзисторы верхнего плеча 11 и 7,27 или ни>кнего плеча 12 и 8, 28 за счет положительной обратной связи, осуществляемой через цепочки 19 или 20, переходят в открытое состояние, другое плечо переходит в закрытое состояние, так как на входе усилители мощности использованы транзисторы различной проводимости. Предположим, что в момент включения открывается верхнее плечо усилителя мощности. Тогда на интегратор поступает сигнал положительной полярности. На выходе интегратора при этом начинает расти сигнал отрицательной полярности. Это приводит к уменьшению суммарного поло>кительного сигнала интегратора и сигнала обратной связи на базах управляющих транзисторов 11 и 12. При этом положительный сигнал обратной связи на базу уп-! равляющего транзистора верхнего плеча поступает через резисторы 21 и 22, а на базу управляющего транзистора нижнего плеча — через резистор 24 и шунтнрующий диод 26. Параметры цепи, составленной из резистора 24 и диода 26, подобраны так, что даже при максимальном отрицательнои сигнале на выходе интегратора будет осуществляться надежное эапирание управляющего транзистора нижнего плеча до тех пор, пока не закроется тразистор 27. Для этого необходимо, чтобы закрылся управляющий транзистор 11 и произошло уменьшение потенциала на базе силового транзистора 7.до запирающего значения, т.е. произошло рассасывание базового заряда силового транзистора 7, что, в свою очередь, приведет к запиранию силового транзистора 7 и транзистора 27, так как их базы связаны через резистор 19. Уменьшение

5 15770 сигнала на базах транзисторов 11 и 12 повлечет за собой запирание транзистора 11, а затем закроются силовой транзистор 7 и транзистор 27 и произойдет смена знака сигнала на базах управляющих транзисторов 11 и 12 и соответственно запирание верхнего плеча и отпирание нижнего плеча импульсного усилителя, и смена полярности входного сигнала интегратора.

Сигнал отрицательной полярности на выходе интегратора начинает уменьшаться, а после перехода через ноль увеличивается сигнал положительной полярности. Это приведет к тому, что базовые сигналы транзисторов 11 и 12, . имеющие отрицательную полярность, начнут уменьшаться. При этом отрицательный сигнал по цепи обратной связи, 2( составленной из резистора 22 и шунтирующего диода 25, поступит на базу . закрытого транзистора 11 верхнего плеча. Параметры цепи обратной связи рассчитываются таким образом, что даже д при максимальном положительном сигнале на выходе интегратора будет осуществляться надежное запирание управляющего транзистора 11 до тех пор, пока не закроется силовой транзистор 8 нюкнего пле а, вместе с которым закрывается и транзистор 28. Отрицательный сигнал через транзистор 28 и цепь 2() обратной связи (резисторы 23 и 24) поступает на базу открытого управляющего транзистора 1 нижнего )

35 плеча. Уменьшение базовых сигналов, имеющих отрицательную полярность, влечет за собой запирание транзистора 12, а затем силового транзистора 8 4О и транзистора 28, отчего снова происходит смена полярности сигналов на базах транзисторов 11 и 12. Верхнее . плечо вновь открывается, а нижнее запирается. Наличие положительной об- 4с ратной связи приводит к тому, что. отпирание и запирание каждого из транзисторных плеч носит импульсный характер.

Таким образом, при нулевом управ- . 50 ляющем сигнале на выходе интегратора будет сигнал треугольной формы, а на выходе инвертора — симметричные импульсы.

При подаче управляющего сигнала на инвертор на его выходе будет меняться скважность и частота импульсов. При этом линейность зависимости среднего выходного сигнала преобразователя от

32 6 входного не будет зависеть от типа нагрузки (активная, индуктивная, емкостная), так как отпирание плеча следует практически сразу за закрытием противоположного плеча.

Формула изобретения

Полумостовой инвертор, содержащий два силовых транзистора разного типа проводимости, соединенные согласнопоследовательно между собой, шунтиро" ванные встречно включенными первыми диодами и подключенные эмиттерами к соответствующим входным выводам инвертора, а коллекторами — к выходному выводу инвертора, два управляющих транзистора разного типа проводимости, каждый из которых соединен с соответствующим силовым транзистором по схеме составного транзистора и имеет тип проводимости, противоположньпЪ типу проводимости этого силового транзистора, змиттеры управлякицих транзисторов объединены и соединены с выводом для подключения точки среднего потенЦиала источника питания инвертора, входная цепь каждого управляющего транзистора шунтирована встречно включенным вторым диодом, база каждого управляющего транзистора через первьп резистор соединена с выходом интегратора, вход которого соединен через второй резистор с выходным выводом инвертора, к базе каждого управляющего транзистора подключен первый вывод соответствующей цепочки положительной обратной связи, состоящей иэ последовательно соединенных третьего и четвертого резисторов и третьего диода, шунтирующего третий резистор в направлении проводимости обратной входной цепи этого управляющего транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы на активно-индуктивную нагрузку, введены два дополнительных транзистора разного типа проводимости, соединенных между собой согласно-последовательно так, что их коллекторы объединены и соединены с объединенными другими выводами цепочек положительной обратной связи, эмиттер каждого дополнительного транзистора соединен с эмиттером силового транзистора, имеющего тот же тип проводимости, а база через пятый резистор соединена с базой этого силового транзистора.