Двухтактный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД. Инвертор содержит два силовых транзистора 1 и 2 и выходной трансформатор 4. Для автоматического регулирования глубины насыщения силовых транзисторов 1 и 2 путем изменения их тока базы при изменении нагрузки инвертора введены дополнительные транзисторы 7 и 8, цепь базы которых соединена с отводами от первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4. Полевые транзисторы 16 v 17, подключенные пере-, крестно к коллекторам силовых транзисторов 1 и 2, обеспечив от защиту от сквозных токов путем блокировки отпирания одного силового транзистора 1 (2) до тех пор, пока не закроется силовой транзистор 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 7/538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772978/07 (22} 05.01,90 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (75) И.А.Фокин (53) 621.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1059645, кл. Н 02 М 7/537, 1980.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 860235, кл. Н 02 М 3/335, 1979. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может. быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения — повышение КПД, Инвертор содержит два силовых транзистора 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения — повышение КПД.

На чертеже приведена принципиальная схема двухтактного ин вертора.

Инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, эмиттеры которых обьединены и подсоединены к первому входному выводу, коллекторы подсоединены к крайним выводам первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4, отвод от средней точки которой подсоединен к второму входному выводу, Базы силовых транзисторов 1 и 2 подсоединены через резисторы 5 и 6 к своим эмиттерам и к эмиттерам дополнительных транзисторов 7 и 8, коллекторы которых подсоединены через первые резисторы 9 и

10 к парафазным выходам генератора 11 возбуждения.с выходными, управляющими транзисторами. Диоды 12 и 13 подключены

„„Я „„1702503 А1 и 2 и выходной трансформатор 4. Для автоматического регулирования глубины насыщения силовых транзисторов 1 и 2 путем изменения их тока базы при изменении нагрузки инвертора введены дополнительные транзисторы 7 и 8, цепь базы которых соединена с отводами от первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4. Полевые транзисторы 16 v 17, подключенные перекрестно к коллекторам силовых транзисторов 1 и 2, обеспечив:.ют защиту от сквозных токов путем блокировки отпирания одного силового транзистора 1 (2) до тех пор, пока не закроется другой силовой транзистор 2. (1) и не возрастет напряжение на его переходе коллектор-эмиттер. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. к базам транзисторов 7 и 8, подключенным через резисторы 14 и 15 к отводам обмотки

3 трансформатора 4 и к стокам полевых транзисторов 16 и 17, Истоки транзисторов 16 и

17 подключены к первому входному выводу, а затворы через резисторы 18 и 19 — к коллекторам транзисторов 1 и 2 противоположных плеч и через резисторы 20 и 21 к своим истокам. К вторичной обмотке 22 трансформатора 4 подключена нагрузка 23.

Двухтактный инвертор работает следующим образом.

Импульсы напряжения положительной полярности с парафазных выходов генератора 11 возбуждения поступают через транзисторы 7 и 8 на базы силовых транзисторов

1 и 2, поочередно открывая один из них, одновременно запирая другой. По мере открывания транзистора 1 или 2 напряжения на их коллекторах уменьшаются, что приводит к уменьшению напряжений, приложен3 (, j ны,(через реЗистОГ)ы 14 или !) к Онзаъ". TpBI

ЗNcгора / N ли Я N 5Гме 1- вне(ни)(- и "у 5 око!=

Транзист1)(11 7 или 8 пеоехо 1йт В а<; ."нный

)е.хим токи баз т-раГ.13щг. «- )Ggf) 1;,1Г15,1 2 1 с

>КВ)Г)тсч q- Ь:"-ЛИ"ИНЫ (165ННТСт)1"ГЮ,"-И ГЛ! - н и;- 1 а л 1 н р 1.1 8 о б х о и Г 1 о : 1 у к о ч " f:. U N

55 )СущЕЧИГ) 1,BH3yr TOw.„ j(1!Л: ъ i бЛ,).уИ

РУК)7 ПОДВ1ГУ Г;:IN!(!BK!l!!INI) НВПРЯИЕ1-;Ий На базы транз Ic7opGB 7 115!и 8, Г ОВГ отвоащн(5

ОТКОЫВВН!1= он;1()ГО ИЗ Т )BHBNCТорОВ !!G м;)рранта ЗВП15Г а!"с."ч 0 Р15(г)! ") 7 1*" кл ОЧВ)51 1 Вц5i!1

Обоазом сквоЗ;1ь)8 N свйзаннь16 с!!Ix 1-. Вличи""0" ем потери 5(О!5 ности, > 1ВГ1р)лк ер, если н на!Чальнь5й !Иомент на

Верхнем в -)ходе ген брат(фа "I 1 нозбу)<Г)6НИЯ СУЩЕСТВУ67 ПОЛОЖИТЕЛЬНО6:-5ВГ! РйжнНИ8 а HB 81 О 11Иж)-1ВМ BÖ!

Оанr!O HVJIIO., YO ТР()НЗИСТОО Ц ОКВЗЫБВЕТ Я

35K PI! Tk,! Г.) ЧЕОЕЗ Г5 РОВС),1 51 Щий ДИ5- л

Вследствие "!8(G на ба38 1 ранзистора 2 G icутству87О7Г1ирающее нт151оя)кение и он Гак— же Закрыт через резNcTop 6. TpBH3NÑTI)p 7

Открьгт ч8рез резистор !4, поэтому голожигел1 ное напрй)кение с Верхнего вывода ген8ратОра j 1 через резистор 9 и открь1тый транзистор 7 поступает на базу тоанзистора

5, Вызывая 6ГО Отпирание. Причем Г15)оцес1", отпиоания этого TpBH311cTора происходыг фщ)сирОванно, так как lок его базы. Определяемый величиной резистора 9,:.:ночител1,нО преныша67 Величину. необхоДимую Для нась(щения, . 1О мере Отпирания транзистора напря.";ение на 87() Kолйектоое уменьЙ1667СЯ, Г)озтому HBf!рйж6 iN8

ПОИКЛВЯЫНВ,.":4ОВ Чн рея )Н.3Nr, !", 3 j rli K ГIB36

YpBH3NC-Г(5ОН Г ОПрЕ,ДЕ)1ЯЕМ531 НЕЛИi!IIHG!r. Hiапояже1,;,ig межд,: кон!5Gfi, и с)т(1рцсм обмсгг1

3 трансфОрматора 4,, lå!<Ô6 уменьиаетс51.

1ок базы 7ранзистООВ 7, Опlзеделя8мый укаЗанным напряжением и Г(еличинGЙ реBNcTG ра 14, умен ьщае. ся,о неличи51ы., flip;; которой транз(!стог. ° Ггерехндит е активнь5и

Оежим, напря)кение ме)(<д1Г его к()я!51(ъкт()оом и змиттеоо!к увеличиваетсй. Что Грин".)цит "

«Р46ньяению YQKB базы транзистора 5 до Величины минимал1зно не()б)(одик1!:)5 о козфФициента насьццен. 1Я. Диод 12 ПГ!. : зтау нс1ХОДИ7СЯ В НВПРОВОДЯ ГДЕМ CGCTGЯНИИ И

Влияния Н6 QKBBI,IBB8т. Я следу!()(()ий полупериОД напряж8ни8 на верхнем Вьгходе

Генератора возбуждения ст(1НОВ51)тся -ханым нулю, поэтОму транзистор 7 Запи )Bi37f. ß ч8р83 диОД I 2, перехОДЯВ)м& в Г1роводя1)16!1

1 Остояние .=)а время пере,ц.1Д» ог пооц()оса

Заггирания l pBHBNcTQðB 5 !i18оез рез11стор ;-! напряжение на 8ГО кОлл(:K7Gi)6 Ос7367ся ма лым AG величмн8, поатому I j>BH3NcTf)p 1 име)оний f;GpoifGBYEo характеоистику, о-:кры7 и вунтирует базу транзистора! Г Hа пеРВий вхоДной ВЫВОД, 471 . Г)Р651Ятст .3У& его отг и1)ани1О, а также отпирани1о транзиcTGpB 2, который остаетсй закрьггым. По мере 3B(1NpB! fi;; транзистора, напряжение на

О КОЛЛ ;., K TOO8 V I iPЛ ИЧИ ВВЕГСЯ И КГ! Гф а его.)Н „!„!P5!N6 ВГ)СТИ! ВЕ 7 Наг)РЯ)КЕН!ГЯ О! ЕЦКИ ранзист.)оа 17,, Г)сследний Запиоаетсй, транзистор й, открынаетсй .-1ерез резистор

15, вмес76 с ним Открывается транзистор 2. . аким (;!.,;IBзом искл1очаются сквозные Гоки через транзисторы 1 и 2. В следующий полуг16Г1иод г)р(!.)есс -. Повторяются. ТранЗист(. р 7 :1 8 рег! 71ир"!IG» то!Ки без тоанзисторое

1 N 2 тахир Об;,)зр м., что происходит их фОРСИРОБВННОЕ r)TflNPBIHN8 Н НВЧВЛЬНЫЙ MOf48H rI БИГМЕН -ШЕНИЕ К" ФФИЦИЕНТВ НЭСЬ1: 58ния в последующий момент, ITG Г!ОЗволяет

Осув1!6 гнить заг!Ирание.транзисторов и 2

i.1е Оез G8-".!истов ь. и < б )3 -,о,ггачи на If! x базы отри(",а Гельного,B!l lpxi61 IN51, Б предложен -IGM NH верторе уменьшены статические потери при изменении нагрузки. При увеличении TGKB нагрузки напряжения на коллекторах Открытых транзисторов 1 и 2 стремятся к увеличению, следонательНо, наг рй)ксния, прило>1<еннь18 к резистОрам 14 или 15, также увеличиваются, что

ПРИВОДИТ К )!86JIVi!6!lNIO ТОКОВ ТРВНЗИСТороВ

7 или 8„B значит. и токов бе3 транзисторон : или 2, в результате чего уменьшаются НВГ)ряжения HB кол)1екторах Открыть!х транзисторон Или 2 и, как следствие, уменьшаются с Втические пот8ри на них, ВСЯ5едстние .-..Ольшого входного сопротивления полены:, транзисторов )6 и 17 резисторы в цеп51х и (затво:-.>Go 18 N 20,,9 и 21 выбираются = большими величинами сопроТИВЛЕНИУ:; ЧТО r (5 ИТ К МИНИМУМУ,))УНТИРОБани8 колпект1эров ТранЗисторОВ 1 и 2 При инне р) ирова11ии НВГ1 )я)кении первичного источниKB не преныГВВ1ощих цо!lóñ)имые напряжениг затвор — исток TpBHBNcторов 1о

„ j7 сопротивления затнорон 18 — 2 Г можно искл(Р!Ить и ЗатнООь! указа11ных TpBH34còo

Рон СОЕДИ)!ИТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННО С КОЛЛЕKYGрами тpBHB!ИсторОВ j и 2. VpoM8 ТОГО, для обесйечени;:! Зффект1Г)нного блокирОнаний

Открываний однОГО из силовых ГранЗисторон Или,. на время перехОдных про!!ессон

Запиоан1))й Д13УГОГG с п()мош,ьГО по 1 8Bhfx транзисторон Ы и 1 7 ".ÐN повышеннь1х мощПОСТЯСЬ В КВЧЕСТВЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ТPBHÇN

С7ОРОВ Г И, ) МОГУТ 5)Ь!! Ь И(ГIОЛЬЗОНВНЫ

-il! 8HQlo,(TOOÜ Г П(511ЫШ» !hUMN КО A(li)+VNAN8IIами усиления пс" 7оку или составные, ТОГда

3-!Вчения ГIадений мапояхкений HB 61-115тренНи), СО1)РОТУ!)ЛВНИЯХ )ДЕГ1)1 СТОК - ИСТОК ОТкрь.тых транзис Горов il6 и !7 будут доста7очнц длЯ запираний транзи"торов 7 и

8 N ИСКЛЮЧЕНИЯ СКВОЗНЫХ TOKOB -f6083 PBHзисторы N 2, Составитель В. Моин

Редактор Л. Веселовская Техред М.Моргентал Корректор C. Шевкун

Заказ 4550 Тираж Подписное

ВНИИПЯ Государственного комитета по изобретениям и открытиям llpN ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Таким образом, в предлагаемом инверторе обеспечивается регулирование токов баз силовых транзисторов в процессе их

Отпиоания и IlpM изменении наГрузки и снижены потери мощности на элементах Защиты от с",âîçíûõ токов. В результате 5 умен:.à"".ются динамические потери "",pè переключении тран.-:асторов и статические по- . тери пои изменении наГрузки и, как следсreèe, увеличивазтся КПД, Фор -lyrld изобретения 10

1 Двух =ктн,"y: у ртор годе кащий два силовых транзистора, эми-,геры котоОых объединены и ". îåäèíåíû с первым входным выводом инвертора, коллекторы соединены с крайними выводами переич- 15 ной обмотки выходного трансформатора, отвод от средней то ки которой соединен с вторым входным выводом инвертора, база каждо о силового транзистора соединена с эмитте ром соответствующего до пол нител ь- 2О ного транзистора, коллектор которого через последовательно соединенные первый резистор и управляющий транзистор соединен с источником отпирающего

25 напряжения, а входная цепь управляющего транзистора — c выходом задающего гейератора, отл и ч а ".о щи йс ятем,что,с целью повышения КПД, база каждого дополнительного транзистора через введенный второй резистор соединена с промежуточным отводом соответствующей половины первичнОЙ Обмотки ВыходноГО трансформатора, база-коллекторный переход каждого дополнительного транзистора вместе с первым резистором шунтирован прямо включенным введенным диодом, а база эмитт8оный п8реход каждого силОВОГО транзистора шунтирован введенным треть-им реэисторо ".

2, Инвертор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в него дополнительно введены два полевых транзистора, исток

;.аждого из которых соединен с первым. входным выводом инвертора, сток подключен к базе дополнительного транзистора данного плеча инвертора, а затвор через введенный четвертый резистор соединен с коллектором силового транзистора другого плеча инвертора.