Транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано при проектировании вторичных источников питания. Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем выполнения инвертора самовозбуждающимся . Инвертор содержит первый 1 и второй 2 коммутаторы, выполненные на силовых транзисторах. Силовой транзистор 3 первого коммутатора является более быстродействующим , чем силовой транзистор второго коммутатора 2. Второй трансформатор тока 11с помощью первой вторичной обмотки 14 ограничивает напряжение на силовом транзисторе 3 в момент его выключения , который наступает после насыщения дросселя 6, включенного в замкнутую цепь с последовательно соединенными первой и второй вторичными обмотками 14 и 16 первого и второго трансформаторов тока 9 и 11. Узел защиты 7 обеспечивает выключение силовых транзисторов 3 и 4 при увеличении тока, протекающего через их переходы коллектор-эмиттер до установленной величины . 1 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (юцз Н 02 М 7/538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4247644/07 (22) 19.03.87. (46) 23,12.91 Бюл, М 47 (71) Институт проблем прочности АН УССР (72) С.П.Степанов, Ю.А.Коломиец, Н.А.Фот и A.Ã.Maëûé (53) 621.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1001392, кл. Н 02 М 7/537, 1980.

Патент ФРГ Q 3224103, кл. Н 02 M 7/53, 1981. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано при проектировании вторичных источников питания. Цель изобретения — повывение КПД и надежности путем выполнения инвертора самовозбуждающимся. Инвертор содержит первый 1 и

„„Я2„„1700726 Al второй 2 коммутаторы, выполненные на силовых транзисторах, Силовой транзистор 3 первого коммутатора является более быстродействующим, чем силовой транзистор второго коммутатора 2, Второй трансформатор тока 11 с помощью первой вторичной обмотки 14 ограничивает напряжение на силовом транзисторе 3 в момент его выключения, который наступает после насыщения дросселя 6, включенного в замкнутую цепь с последовательно соединенными первой и второй вторичными обмотками 14 и 16 первого и второго трансформаторов тока 9 и 11.

Узел защиты 7 обеспечивает выключение силовых транзисторов 3 и 4 при увеличении тока, протекающего через их переходы коллектор-змиттер до установленной величины, 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1 "00726

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах

Вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного н;.пряжения в переменное, Цель изобретения — повь" ыение КПД и надежности путем выполнения инвертора самовозбуждающимся.

На чертежах приведена принципиальная электрическая схема транзисторного инвертора.

Транзисторный инвертор ".îäåðæèò первый 1 и второй 2 коммутаторы, каждый из которых содержит силовой транзистор, причем силовой транзистОр 3 первого коммутатора является более быстродействующим и соединен своим коллектором с эмиттерОМ TpBHSNQTGpB 4 ВторОгG коммfl атора 2, Выходной трансформатор 5, дроссель 6 насыщения, узел 7 защиты и узел 8 запуска. Первый коммутатор 1 содержит первый трансформатор 9 тока, первичная обмотка 10 включена между змиттером транзистора 3 и выводом источника питания, а вторичная обмотка — между базой и эмиттером тоанзистора 3. Второй коммутатор 2 содержит второй трансформатор 11 тока, первичная обмотка 12 которого ссединена первым выводом с коллектором . ранзистора 4, а вторым выводом — с первым выводом первичной обмотки 13 Выходного трансформатора 5. Первая вторичная обмотка 14 трансформатора 11 тока соединена своими выводами соответственно с базой транзистОра 4 и Выводом Обмот,N "1О первого трансформатора 9 тока. Вторая Вторичная обмотка 15 Второго трансформатора

11 тока, Вторая вторичная обмотка 16 перВого трансформатора 9 тока и дроссель 6 насыщения соединены последовательно, образуя замкнутую цепь. Вторичная обмотка 17 Выходного трансформатора 5 одним . Выводом соединена с первичной обмотки 1Î первого трансформатора 9 тока, а вторым вы Водом — через две отдельные форсирующие цепи 18 и 19 с базами соответствующих транзисторов первого и второго коммутаторов. Каждая форсирующая цель содержит диод 20, конденсатор 21 и резистор 22. Узел

7 защиты содержит нормально разомкнутый электронный коммутатор 23, первый силовой вывод которого соединен с первым

ВыводОм дросселя 6 насыщения, а BTGpGA силовой вывод через последовательно соединенные первый резистор 24 и вспомогательную вторичную обмотку 25 выходного трансформатора 5 — c вторым выводом дросселя 6 насыщения, третий трансформатор 26 тока, первичная обмотка 27 которого соединена своим первым выводом с вторым выводом первичной обмотки 13 выходного трансформатора 5, выпрямитель 28, вход которого соединен с вторичной обмоткой 29 третьего трансформатора 26 тока, которая

5 зашунтирована вторым резистором 30. причем один вывод выпрямителя 28 соединен с управляющим выводом электронного коммутатора 23, а второй вывод — с одним из его силовых выводов. Подача напряжения пита1G ния осуществляется на входные выводы 31 и 32 инвертора. Нагрузка 33 подключается, к выводам основной вторичной обмотки 34.

Инвертор работает следующим обраЗОМ.

15 При подаче напряжения питания на выводы 31 и 32 узел 8 запуска обеспечивает включение транзистора 3 и 4, причем форсирующие цепи 18 и 19 обеспечивают ускорение процесса их включения. Ток, 20 протекающий через обмотку 10 и 12 трансФорматоров 9 и 11 тока, наводиъв обмотки

1О и 14 напряжения, которое поддерживают насыщенное состояние транзисторов 3 и 4, Через определенный промежуток времени, 25 длительность которого определяется параме.грами дросселя 6 насыщения, происходит насыщение сердечника дросселя 6, материал которого имеет прямоугольную петлю гистерезиса. В результате насыщеЗО ния сердечника дросселя 6 трансформаторы

9 и 11 тока оказываются в режиме короткого замыкания..Напряжение на их обмотках спадает до нуля. Происходит Выключение сначала транзистора 3, как более быстро35 действующего, а затем транзистора 4.

Вследствие того. что база транзистора 4 в этом случае соединена с выводом 32 через резистор, величина сопротивления которого равна активному сопротивлению обмотки

4О 14 трансформатора 11, находящегося в ре-,, жиме короткого замыкания (не превыаает десятых долей Ома), напряжение н= транзисторе 3 ограничивается, а транзистор 4 при этом форсированно выключается, Напряже45 ния самоиндукции обмоток трансформаторов при этом поддерживают транзисторы 3 и 4 выключенными на время, определяемое параметрами трансформаторов 9 и 11 тока.

Изменение знака ЭДС самоиндукции на

5О противоположный приводит к новому Включению транзисторов 3 и 4, и процессы выключения и последующего включения их повторяются, Первичные обмотки трансформаторов

55 12, 13 и 27 могут соединяться между коллектором транзистора 4 и выводом 31 в любой последовательности, что не оказывает влияния на работу инвертора. Возможно также соединение этих обмоток в лк)бой последовательности между выводом первой обмот1700726

Формула изобретения

1. Транзисторный инвертор, содержащий первый и второй коммутаторы, каждый из которых содержит силовой. транзистор, причем силовой транзистор первого коммутатора является более быстродействующим, чем силовой транзистор второго коммутатора и соединен своим коллектором с эмиттером транзистора второго коммутатора, и выходной трансформатор, основная вторичная обмотка которого соединена с выходными выводами инвертора. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

КПД и надежности путем выполнения инвертора самовозбуждающимся, в него saeден дроссель насыщения, первый коммутатор содержит первый трансформатор тока; первая вторичная обмотка которого включена между базой и эмиттером

Составитель В.Моин

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор Н.Бобкова

Корректор Н,Ревская

Заказ 4476 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ки 10 трансформатора 9 тока и клеммой 32, а коллектора транзистора 4 — с выводом 31, что также не оказывает отрицательного влияния на работу инвертора. N — р — и транзисторы 3 и 4 могут быть заменены р — и-р транзисторами. При этом диоды 20 форсирующих цепей должны иметь обратное включение, т.е, соединяться с базами транзисторов сврими анодами, а полярность подаваемого на клеммы 31 и 32 напряжения питания должна быть противоположной.

Порог срабатывания защиты определяется величиной сопротивления резистора

30. В результате срабатывания защиты происходит соединение обмотки 25 через токоограничивающий резистор 24 с обмотками

15 и 16. Так как потенциалы на выходах обмотки 25 противоположны потенциалам на выводах обмоток 15 и 16 в инверторе происходит выключение транзисторов 3 и 4, Использование предлагаемого инвертора по сравнению с известным в источниках электропитания с бестрансформаторным входом позвблит повысить надежность этих устройств, увеличить их

КПД, Повышение надежности обусловлено отсутствием источника управляющих сигналов и меньшим числом полупроводниковых приборов, надежностью насыщения переходов транзисторов коммутаторов.

50 силового транзистора первого коммутатора, первичная обмотка между змиттгром силового транзистора первого коммутатора и первыМ входным выводом инвертора, второй коммутатор содержит второй 1рансформатор тока, первичная обмотка которо о соединена первым выводом с коллекторсм силового транзистора второго коммутатора, а вторым выводом — с первым выводом первичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой связан с вторым входным выводом инвертора, первая вторичная обмотка второго трансформатора тока включена между базой силового транзистора втооого коммутатора и первым входным выводом инвертора, при этом вторая вторичная обмотка второго трансформатора тока, вторая вторичная обмотка первого трансФорматора тока и дроссель насыщения соединены последовательно, образуя замкнутую цепь, вторичная oui.":отка выходного трансформатора одним выводом соединена с первым входным выводом инвертора, а вторым выводом через две отдельные форсирую.цие RCD-цепи — с базами соответствующих силовых транзисторов первого и второго коммутаторов.

2. Инвертор по и. 1, отл и ча ю щи и с я тем, что введен узел защиты силовых транзисторов обоих коммутаторов от перегрузки fla току, содержащий замыкающий электронный коммутатор, первый силовой вывод ксTQpoIo соединен с одним из выводов дросселя насыщения, а второй силовой вывод через последовательно соединенные первый резистор и вспомогательную обмотку выходного трансформатора — с другим выводом дросселя насыщения, третий трансформатор тока, первичная обмотка которого осуществляет указанную связь второго вывода первичной обмотки выходного трансформатора с вторым входным выводом инвертора, выпрямитель, вход которого соединен с вторичной обмоткой третьего трансформатора тока, которая зашунтирована вторым резистором, причем один выходной вывод выпрямителя соединен с управляющим выводом электронного коммутатора, а второй выходной вывод выпрямителя — c одним из силовых выводов электронного коммутатора.