Транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников вторичного электропитания. Цель -улучшение массогабаритных показателей, увеличение выходной мощности и расширение области использования. Устройство содержит три коммутатора 1,2.33, управляемых транзисторами 9 11,35 тока. Равенство полупериодов выходного напряжения HHeepfopa автоматически поддерживается током перезаряжающего конденсатора 31, обеспечивающим подмагничивание времязадающих дросселей 6 и 32 насыщения, Узел 7 защиты обеспечивает выкл ючение транзисторов 3 и 4 (34 и 36) при достижении током, протекающим через их переходы коллектор - эмиттер , установленной величины порога срабатывания защиты, который определяется величиной сопротивления резистора 30 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

„„. Ж„„1757066 А2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (51)5 Н 02 M 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1: - :". .: -.... 2 (61) 1700726 .:-:: =- " : исйользования. Устройство содержит три (21) 4618952/07 -: .:.:. коммутатора .1,2,33, управляемых транзи(22) 12.12.88:::: ; — -;. .:..::. сторами 9,11,35 тока, Равенство. полуперио(46) 23.08.92. Бюл. bL 31 ; дов выходного напряжения. инвертора (71) Институт проблем прочности АК ЧССР . автоматически поддерживается токой пере(72) С,П.Степанов - . .. :..- .: - .- : заряжающего конденсатора 31, обеспечива(56) Авторское свидетельство СССР .: . -: -- ющим подмагничивание "времязадающих

N-1700726, кл. Н 02 M 7/538, 1987,: " . : - дросселей 6:и 32 насыщения, Узел.7. защиты (54) ТРАНЗИСТОРЙЫЙ VIHBFPTOP - - - обеспечивает аыключениетранзисторов 3 и (57) Изобретение относится к электротехни-; . 4 (34 и 36) при достижении током, протекаке и может бьгть использовано при проекти- - ющим через их переходы коллектор — эмитровании источников вторичното:" . тер,: установленной величины порога электропитания. Цель — улучшение массо- -"-- срабатывания защиты, который ойределяетгабаритных показателей, увеличение вы- :::. ся.величиной сопротивления резистора 30. ходной:мощности и расширение облаСти - 2 з.ri. ф-лы, 1 ил.

07

1757066

Изобретение относится к электротех- вый резистор 24 и вспомогательную вторичнике, Может быть использовано в системах ную обмотку 25 выходного трансформатора вторичного электропитания и электропри- 5 — с вторым выводом дросселя 6 насыщевода для преобразования постоянного на- ния, третий трансформатор 26 тока, первичпряжения в переменное и является 5 ная обмотка 27 которого соединена своим усовершенствованием изобретения по первым выводом с вторым выводом первичавт. св, М 1700726.,.:....":..... ной обмотки 13 выходного трансформатора

Цель изобретения,— улучшение мас-- 5, выпрямитель 28, вход которого соединен согабаритнйх показателей, увеличение с вторичной обмоткой 29 третьего транс, выходной мощноСти, расшйрение обла- 10 форматора26 тока, кбторая:эайунтирована сти испольэоваййя и: повышение надеж- — вторым резистором 30, причем один вывод ностй.: . ::: .: -- "" - -, . выпрямителя 28 соединен с управляющим

Йачертежеприведенапринципйальная выводом электронного коммутатора 23, а электрическая схема транзисторного ин- второй вывод — с одним из его силовых вы-. вертора., - ::.. .- .. -. ":: :.:;. -.::::::;. 15 в одов.

Инвертор содержит первый 1 и второй Йнвертбр также включает конденсатор

2 коммутаторы, каждый из которых-содер- 31, дополнительный дроссель 32 насыще- . жит силовой транзистор, причем силовой ния, третий-коммутатор 33, содержащий си- транзистор 3 первого коммутатора 1 являет- . лавой транзистор 34 и четвертый ся более быстродействующим и соединен 20 трансформатор 35тока, во второй коммутасвоим коллектором с эмиттером транзисто- : тор 2 введены дополнйтельный силовой ра 4 второго коммутатора 2; выходной . трайзистор 36 и"третья вторичйая обмотка трансформатор 5, дроссель 6 насыщения, - 37 во второй трансформатор 11 тока, допол узел 7 защиты и узел 8 запуска. Первый —:: нительную вторйчную обмотку 38 выходно -коммутатор 1 содержит первый трансфор- 25 го трансформатора 5, две дополнительные матор 9 тока, первичная обмотка 10 которо- отдельные форсирующие.RC-цепи 39 и 40, го включена между эмиттером транзистора - причем силовой транзистор 34 третьего

3 и выводом источйика пйтайия„а вторичная коммутатора 38 более быстродействующий, обмотка — между базой и эмиттером транзи-".: . чем дополнительный силовой транзистор 36 стора 3. Второй коммутатор 2 содержит вто- 30 вторичного коммутатора 2 и Соединен своим рой трансформатор 11 тока, первичная :: коллектором с эмиттером дополнительного обмотка 12 которого соединена"первым вы--:: силового транзистора 36 второго коммута водом с коллектором транзистора 4, а вто-:. тора 2, первая вторичная обмотка 41 четвер".рым выводом - с первым выводом, того трансформатора 35 тока включена первичной обмотки 13 выходного трансфор- 35 между базой и эмиттером силового транзи- - Первая вторичная обмотка14трансфор- . - ная обмотка 42 четвертого трайсформатора матора 11 тока соединена своими выводами: 35 тока — между эмйттером силового трансоответственно с базой транзистора 4 и вы- . " эистора 34 третьего коммутатора 33 и колводом обмотки 10 первого трансформатора 40 лектором силового транзистора 4 второго

9тока, Вторая вторичная обмотка15"второ . коммутатора 2, вторая вторичная обмотка

ro трансформатора 11 тока. вторая вторич-,43 четвертого трансформатора 35 тока соеная обмотка 16 первого трансформатора дийена первым выводом с одним иэ выво тока 9 и дроссель 6 йасыщения соединены дов второй вторичной обмотки 15 второго йоследовательно, образуя замкнутую цепь. 45 трансформатора 11 тока, при этом вторая

Вторичная обмотка 17 выходного трансфор-: вторичная обмотка 43 четвертого трансформатора 5 одним выводом соединена с вы- матора 35 тока, вторая вторичная обмотка водом первичной обмотки 10 первого " 15 второго трансформатора 11 тока и донолтрансформатора 9 тока, а вторым выводом нительный дроссель 32 насыщения соеди-через две отдельные формирующие цепи 50 нены последовательно, образуя замкнутую

18 и 19 с базами Соответствующих транзи- цепь, третья вторичная обмотка 37 второго сторов первого 1 и второго 2 коммутато- трансформатора 11токаоднимвыводом саров. : : .: единена с базой дополнительного силового

Каждая форСирующая цепь содержит транзистора 36 второго коммутатора 2, а . диод 20, конденсатор 21 и резистор 22. Узел 55 вторым выводом — с коллектором силового

7 защиты содержит замыкающий электрон- транзистора 4 второго коммутатора 2, с коный коммутатор 23, первый силовой вывод торым также соединен один из выводов докоторогосоединенспервймвыводомдрос- . полнительно вторичной обмотки 38 селя 6 насыщения. а второй силовой вывод выходного трансформатора 5, второй вывод через последовательна соединенные пер- которой через две дополнительные отдель1757066

5 0 ные форсирующие RC-цепи 39 и 40, каждая от равенства промежугков времейи, в теиз которых содержит резистор 44, конден- чении которых происходит намагничивасатор 45 и диод 46, подключен к базе сило-;: ние сердечников дросселей 6 и-32. Но.так вого транзистора 34 третьего коммутатора .. как они одинаковы, первый 9 и четвертый

33 и базе дополнительного силового транзи.- 5 35 трансформаторы тока одинаковы, а обстора 36 и является третьим входным выво- мотки 15 и 37 трансформатора 11 тока такдом 47 инвертора, а конденсатор 31 же одинаковы; равенство этих включен между выводами дросселей 6 и 32 . промежутков времени может быть достиг- насыщения, вывод обмотки 10 является пер- нуто только равенством"величин напряжевым входным выводом 48, а вывод обмотки,10 ний на дросселях 6 и 32.

27 является вторым входным выводом 49:. " Напряжения на дросселях -насыщения инвертора, источник 50 ЭДС постоянйого .. определяются напряжениями на:насыщен- тока включен параллельно койденсатору 31." :: ных переходах силорых"транзистбров 3,4,36

Нагрузка 51 подключена к выводам основ -,-:-; и 34. В идеальном случае, когда транзйстор ной вторичной обмотки 52 выходноготранс- 15 3 эквивалентен транзистору 34, а транзиформатора 5.. . -, .-;: ":::;.. стор 4 эквивалентен трайзистору 36; форма

Инвертор работает следующим обра- : выходного напряжения инвертора симметзом.., :::" .::-:: . ;, .::: .::;.: .- риЧна. При этом напряжеййе на конденсатоПри подаче напряжения ййтания на вы-, - ре 31 отсутствует.. В подавляющем воды 47-49 узел 8 запуска обеспечивает -20 большинствесвоемуказанныетрайзисторы включение транзисторов 3 и 4, йричем фор-: .". не эквивалентны. Поэтому величина напрясирующие цепи:18 и 19 обеспечйвают уСко-. ":..:.; женил на дросселе 6 отличная от величины рение процесса их включения . Ток, ..: .:." напряжения на дросСеле 32, что вйзывает, - " протекающий через обмотку 10 и обмотку 12:::.., несимметрию выходного напряжения ин- трансформаторов.9 и 11:тока, выводит в .25 вертора. обмотке 10 и обмотке 14 напряжения, под- ",:...: Наличие конденсатора:31. приводит к держивавщие насыщенное состояние тран-":: тому, что его перезаряд через дроссели 6 и зисторов 3 и 4. Через промежуток времени, :.:-. 32 насыщения вызывает""подмагйичивание длительность которого определяется пара-:,, :: этих дросселей., Магнйтный поток, сьздава- " метрами дроСселя 6 насыщения; йроисхо-. 30, емый током йерезаряжаЮщегося конденсадит насыщение сердечника дросселя 6, . ..:..:тора 31, совпадает" по. направлению с материал которого имеет прямоугольну®:. -. :- магнитным потоком в том дросселе насыщепетлю гистерезиса.:. : ;. "- .: ", ::::::::: .,::.:- ::: ния, на котором меньшее по величине наВ результате йасыщения сердечника"-":: -пряжение, и противоположен по дросселя 6 происходит вйключение транзи-.35 нап равлению магнитйому потоку в том сторов 3 и 4. Напряжение на вйводахтранс- "-::, -дросселе насйщения, напряжение на котоформаторов изменяют свой знак на: ": ром больше по величине; противоположный. Происходит включение "- :::,::: Таким образом, в одном дросселя за транзисторов34и36, причемфорсйрующие . "счет намагничивающего воздействия тока цепи 39 и 40 ускоряют процесС их включе- 40 перезаряжающегося конденсатора 31 прония. Ток, протекающий через обмотки 32 и .,:- цесс насыщения ускоряется, в в другом

12 трансформаторов 35 и 11 тока наводит - : дросселе за счет размагничивания воздейв обмотках 41 й37 напряжения, которые . - Ствия тока перезаряжающегося конденСаподдерживают насыщенное состояние." - тора31 процесснасыщениязамедляется. В транзисторов 34 и 36. Через определен-:.45 "результате форма выходйого напряжейия ный промежуток времени; длительность:::: инвертора симметрируется . которогоопределяетсяпараметрамидрос-- -:: Регулируемый источник 50 ЭДС поселя 32 насыщения, происходит насыще-; стоянноготока позволяет дополнительно ние сердечника этого дросселя, так как " подмагничивать дросселй 6 и 32 насыщесердечник выполнен из материала; 50 ния. При этом в зависймости от направимеющего прямоугольную форму петли :: . ления тока, создаваемого этим гистерезиса. Происходит выключение источником ЭДС, можно поврать или транзисторов 34 и 36.: .,: . понижать частоту вйходного напряжения

Затем напряжения на выводах транс- . инвертора. Если магнитный поток, создаформаторов меняют знак на противополож-- 55 ваемый постоянным током источника 50 ный, транзисторы 3 и 4 включаются и все ЭДС совпадает по направлению с магпроцессы повторяются. Так как питающие нитным потоксм в том дросселе насыщеинверторнапряжения.между выводами47- ния, который в это время управляет

49 одинаковы, симметричная форма выход- выключением соответствующих силовых ного напряжения инвертора зависит только транзисторов, произойдет повышение

1757066

Составитель Т.Ершова

Техред M.Ìoðãåíòàë

Редактор И.Шулла

Корректор М.Максимишинец

Заказ 3098 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

7 8 частоты выходного напряжения инвертора торого и коллектором силового транзистора пропорционально величине постоянного то- второго коммутатора включена первичная ка источника 50 ЭДС и наоборот.. обмотка четвертого трансформатора тока, Порог срабатывания защиты силовых вторая вторичная обмотка которого соедитранзисторов определяется величиной со- 5 нена первым выводом с одним из выводов противления резистора. 30. В -результате второй вторичной обмотки второго транс срабатывания защиты происходит соедине- форматора тока, при этом вторичная обмотwe обмотки 25 через токоограничивающий ка четвертого трансформатора тока, вторая резистор 24 с обмотками 15 и 16 или с об- вторичная обмотка второго трансформатомотками15и43ввидуналичиятрехсиловых 10 ра тока и дополнительный дроссель насывыводов в электронном, коммутаторе 23, щения соедйнены последовательно, причем в соответствующий полупериод вы-. образуя замкнутую цейь; третья вторичная ходного напряжения соединение обмотки: обмотка второго трансформатора тока од25происходитчерезсоответствующуюйару: ним выводом соединена с базой дополнисиловых выводов электронного коммутато- 15 тельного силового транзистора второго ра 23. Так как в момент срабатывайия защи- коммутатора, а вторым выводом — с коллекты потенциалы на выводах обмотки 25 тором силовоготрайзисторавторогокоммупротивоположны потенциалам На âûâîäàõ ": . татора, с которым также соединен один из обмоток 15 и 16 (15 и 43), в инверторе про- выводов дополнительной вторичной обмотисходит выключение транзйсторов 3 и 4 (34 20 ки выходного трансформатора, второй выи.36).::-: -:;.:-, : : :;,.: .:: .: .":..:::::::- :,::.". - .-: вод которой через две дополнительные форсйрующие RC-цейи подключен соответФ о-р м ул а и зоб p е те н и я:: —. - ственно к базе силовоготрайзистора треть1, Транэисторнйй инвертор rio авт. св.: ..-: его коммутатора и базе дополнйтельного

М 1700726, о т л и ч à io шийся тем. что, с 25 силового транзистора второго:коммутатора, целью увеличения выходной мощности, . коллектор дополнительного силовоготран- . улучшения массогабаритнйх показателей и зйстора sfoporo коммутатора является расширения области использования, в него " третьим входным выводом инвертора, а кон-: введены конденсатор, дополйительный - денсатор включен между первыми выводадроссель насыщения, третий ."коммутатор, 30 ми дросселей насыщения. .содержащий силовой транзистор и четвер- . - 2. Инвертор по п.1, о т л и ч а ю щ и-йтый трансформатор тока:, во :второй комму-. с я тем, что, с целью повышения надежно татор введены дополнительный Силовой : сти, в замыкающий электронный коммута транзисторитретьявторичнаяобмоткавто- " тор узла защиты силовых транзисторов рого трансформатора тока, дополнительная 35 введен третий силовой вывод, подключенвторичная обмотка выходного трансформа- ный к одному из выводов второй вторичной тора . две дополнительные форсирующие обмотки четвертого трансформатора тока, RC-цепи, причем силовой транзистор треть-: . соедийенного с дополнительным дросселем его коммутатора более. быстродействую- - насйщенйя. щий, чем дополнительный транзистор 40 3. Инвертор по п.1; о тл и ч.а ю щ и йвторого кдммутатора; соединен своим- кол- - с я тем, что, с целью расширения функцилектором с эмиттером дополнительного си- - ойальных возможностей за счет обеспечелового транзиСтора второго коммутатора,.: ния регулировки частотй напряжения на первая вторичная обммртка четвертого: выходе инвертора, он снабжен регулируетрансформатора тока включена между ба- 45 мым источником ЭДС постоянного тока, эой и эмиттером силового транзйстора йодключеннйм параллельно конденсатотретьего коммутатора, между змиттером ко- ру.