Двухтактный инвертор

 

Использование: в системах вторичного электропитания и автоматики для преобразования постоянного напряжения в переменное . Сущность изобретения: силовые транзисторы управляются поочередно через полпериода с помощью задающего генератора , в цепь питания которого включен последовательно дополнительный транзистор . На интервале действия инверсного тока через транзистор, когда открыт диод, дополнительный транзистор закрыт и сигнал управления на силовой транзистор не поступает. Благодаря этому прямое перемагничивание сердечника выходного трансформатора всегда начинается с момента перехода через ноль тока намагничивания и, тем самым, исключается одностороннее насыщение сердечника выходного трансформатора 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАЛистических

РЕСПУБЛИК (я)5 H 02 M 7/5383

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕ Т

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М о C) о 4 (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859604/07 (22) .1 6.08.90 (46) 07,09.92. Бюл. N 33 (71) Научно-исследовательский институт электромеханических приборов Киевского научнопроизводственного объединения "Маяк" (72) А.А.Леонович (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 851709, кл. Н 02 М 7/537, 1979.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1282295, кл. Н 02 М 7/537; 1983.

Бас А.А. и др. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом.

Радио и Связь, 1987 г. с. 128. рис. 7.5. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Использование: в системах вторичного электропитания и автоматики для преобраИзобретение относится к области электротехники, в частности, к преобразовательной технике, и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен двухтактный инвертор, содержащий задающий генератор с переключающим трансформатором, каждая вторичная обмотка которого соединена с цепью управления соответствующего из двух силовых транзисторов, подключенных эмиттерами череЭ дроссель к первому входному выводу инвертора, а коллекторами — к крайним выводам первичной обмотки выходноготрансформатора. (а.с. hh 851709, кл. Н 02 M 7/537, 1979).

Дросселиннвертора ограничивают величину тока транзисторов. резко возрастающе„„5U „„1760617 А1 зования постоянного напряжения в переменное. Сущность изобретения; силовые транзисторы управляются поочередно через полпериода с помощью задающего генератора, в цепь питания которого включен последовательно дополнительный транзистор. На интервале действия инверсного тока через транзистор, когда открыт диод, дополнительный транзистор закрыт и сигнал управления на силовой транзистор не поступает. Благодаря этому прямое перемагничивание сердечника выходного трансформатора всегда начинается с момента перехода через ноль тока намагничивания и, тем самым, исключается одностороннее насыщение сердечника выходного трансформатора 3. 2 ил. го в конце полупериодов работы инвертора иэ-эа насыщения трансформаторов, Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за того, что действие дросселя проявляется не раньше, чем произойдет хотя бы незначительное насыщение трансформатора, т.е. силовые транзисторы инвертора переключаются при значениях тока. существенно превышающих среднее значение тока инвертора.

Известен двухтактный инвертор, содержащий задающий генератор с переключающим трансформатором, каждая вторичная обмотка которого соединена с цепью управления соответствующего из двух силовых транзисторов, г одключенных эмиттерами к первому входному выводу инвертора, а коллекторами к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, при1760617

10 дежности инвертора

55 чем каждый трансформатор упомянутого инвертора снабжен дополнительной обмоткой, расположенной ортогонально его первичной обмотке (cM. например, а,с. ¹

1282295 Н 02 М 7/537, 1983 r,).

Названные обмотки предназначены для симметрирования магнитных потоков в задающем и выходном трансформаторе и за счет этого — повышения к,п.д., а также наНедостатком известного устройства является низкая надежность из-за того, что действие дополнительных обмоток трансформаторов проявляется не раньше, чем произойдет хотя бы незначительное насыщение трансформатора, т.е, силовые транзисторы инвертора переключаются при значениях тока, существенно превышающих среднее значение тока инвертора, при одновременном существенном усложнении и удорожании трансформаторов.

Известен двухтактный инвертор, содержащий задающий генератор с переключающим трансформатором, каждая вторичная обмотка которого соединена с цепью управления соответствующего из двух силовых транзисторов, подключенных эмиттерами K первому входному выводу инвертора, а коллекторами — к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, дополнительный транзистор, резистор и два диода (см. Бас А.А. и др. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом. — Радио и связь, 1987 г„стр, 128, рис, 75) — прототип.

Недостатком прототипа является низкая надежность из-за возможности одностороннего подмагничивания магнитопровода выходного трансформатора, ЦЕлью изобретения является повышение надежности двухтактного инвертора путем исключения одностороннего насыщения сердечника силового трансформатора, а именно, путем обеспечения в начале каждого полупериода работы инвертора одинаковой степени намагниченности сердечника его силового трансформатора, Поставленная цель достигается за счет того, что в двухтактном инверторе, содержащем задающий генератор с переключающим трансформатором, каждая вторичная обмотка которого соединена с цепью управления соответствующего силового транзистора, два из которых подключены эмиттерами к первому входному выводу инвертора, а коллекторами — к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, дополнительный транзистор, резистор и два диода, — дополнительный транзистор эмиттером соединен с первым входным выводом инвертора, коллектором — через цепь питания задающего генератора со входным выводом инвертора, а базой — через диоды с крайними выводами первичной обмотки выходного трансформатора и через резистор — со вторым входным выводом инвертора, причем каждый диод включен в направлении проводимости тока, запирающего дополнительный транзистор.

На фиг.1 приведен вариант двухтактного инвертора с двумя силовыми транзисторами и с отводом от середины первичной обмотки выходного трансформатора; на фиг.2 приведены осциллограммы сигналов в основных цепях инвертора.

Двухтактный инвертор содержит задающий генератор 1 с переключающим трансформатором 2, каждая вторичная обмотка 3 которого соединена с цепью управления соответствующего силового транзистора, два из которых (4 и 5) подключены эмиттерами к первому входному выводу 6 инвертора, а коллекторами — к крайним выводам 7 и 8 первичной обмотки выходного трансформатора 9, дополнительный транзистор 10, резистор 11 и два диода 12 и 13.

Дополнительный транзистор эмиттером соединен с первым входным выводом 6 инвертора, коллектором — через цепь питания задающего генератора 1 со вторым входным выводом 14 инвертора, а базой — через диоды 12 и 13 с крайними выводами 7 и 8 первичной обмотки выходного трансформатора

9 и через резистор 11 — со вторым входным выводом 14 инвертора, причем каждый диод

12 и 13 включен в направлении проводимости тока, запираюшего дополнительный транзистор 10.

Транзистор 10 шунтирован резистором

15. Нагрузка преобразователя — 16, 17 и 18 — диоды для шунтирования транзисторов 4 и 5 при их инверсном включении.

Устройство работает следующим.образом, Транзисторы 4 и 5, управляемые сигналами задающего генератора 1, периодически включаются и отключаются, работая в. противофазе, На коллекторах транзисторов 4 и 5 действуют импульсы напряжения соответственно 0<4 и Окь(см. фиг.2).

На фиг,2в приведена форма напряжения питания 0> задающего генератора 1.

На фиг,2 приведена форма импульсов напряжения Uz на первичной обмотке переключающего трансформатора 2, В интервале времени 0-тр на цепь управления ключа 4 поступает запирающий сигнал, а на цепь управления ключа 5— отпирающий сигнал, 1760617

В интервале времени О-t> происходит рекуперация энергии (см. фиг.2) и транзистор 5, независимо от сигнала управления, оказывается включенным инверсно (см.фиг.2) и при этом шунтирован диодом

18, который в интервале времени О-1 включен в прямом направлении, В этом интервале времени за счет инверсного включения транзистора 5 открыт диод 13, благодаря чему транзистор 10 закрыт, и ток задающего генератора 1 (и, соответственно, напряжение на первичной обмотке переключающего трансформатора

2) понижен и определяется величиной резистора 15.

В интервале времени О-т состояние транзисторов 4 и 5 не изменится, если даже задающий генератор отключить (т,е. отключить резистор 15); транзистор 4 не откроется до тех пор, пока на его вход управления не поступит отпирающий сигнал; инверсное включение транзистора 5 сохраняется, независимо от величины сигнала задающего генератора 1, до тех пор, пока ток рекуперации (см.фиг,2) интервал 0-t>) не достигнет значения О.

Однако, при полном периодическом отключении задающего генератора возможно появление колебаний на обмотках переключающего трансформатора 2 или другие нарушения в работе задающего генератора 1 и за счет этого отпирание транзистора 4 в интервале времени О-t<, что привело бы к ухудшению работы инвертора, Для исключения нарушений в работе задающего генератора 1 транзистор 10 шунтирован резистором 15, который позволяет одновременно понизить напряжение на закрытом транзисторе 10, В момент времени t> происходит переключение транзистора 5 в прямое направление (см. фиг.2). В этот момент времени диод

13 запирается, транзистор 10 отпирается благодаря наличию резистора 11, на задающий генератор 1 поступает полное напряжение питания, и на его выходах размах сигналов, пропорциональных сигналу на первичной обмотке переключающего трансформатора 2; достигает максимальной величины, что необходимо для отпирания транзистора 5, открытое состояние которого в интервале времени ц-t2 обеспечивается только наличием отпирающего сигнала достатрчной амплитуды, действующего на его базе.

Если пренебречь величиной напряжения питания задающего генератора t в интервале времени О-tt. то приближенно можно считать. что интервал времени tt-t2 соответствует первому полупериоду работы задающего генератора в устройстве-прототипе (поскольку в последнем питание задающего генератора не отключается в интервале времени О-tl); аналогично интервал времени tg-t4 соответствует второму полупериоду работы задающего ген,.:ратора, Таким образом, начало каждого полупериода работы задающего генератора устанавливается в тот момент времени (моменты времени t< и тз), когда величина тока намагничивания выходного трансформатора инвертора равна О, т,е. симметрирование работы выходного трансформатора инвертора равна О, т.е, симметрирование работы выходного трансформатора выполняется, в отличие от прототипа, не в конце полупериода, когда уже поздно, а в начале каждого полупериода работы инвертора, эа счет чего полностью исключено одностороннее насыщение сердечника выходного трансформаторы.

Благодаря этому повышена надежность работы двухтактного инвертора, Формула изобретения

Двухтактный инвертор, содержащий задающий генератор с переключающим трансформатором, каждая вторичная обмотка которого соединена с цепью управления соответствующего силового транзистора, два из которых подключены эмиттерами к первому входному выводу инвертора, а коллекторами — к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, дополнительный транзистор, резистор и два диода, о т л и ч аю шийся тем. что, с целью повышения надежности путем исключения одностороннего насыщения сердечника выходного трансформатора, дополнительный транзистор эмиттером соединен с первым входным выводом инвертора, коллектором — через цепь питания задающего генератора с вторым входным выводом инвертора, а базой— через диоды с крайними выводами первичной обмотки выходного трансформатора и через резистор с вторым входным выводом инвертора, причем каждый диод включен в направлении проводимости тока, запирающего дополнительный транзистор.

1760617

Составитвль A.Ëåîíîâè÷

Техред ММоргентэл Корректор Q.Ãóñòè

Редактор С,Кулакова

П роиз водствен но-издательский комбинат" Патент",г.Ужгород,уд, Гагарина,101

Заказ 3191 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ври ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35. Раувская наб., 4/5

Двухтактный инвертор Двухтактный инвертор Двухтактный инвертор Двухтактный инвертор 

 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания

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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания

Изобретение относится к блоку питания, который содержит автоколебательный преобразователь последовательного резонанса и который функционирует для запитки нагрузки, например, электрической лампы, зарядного устройства, аккумулятора и/или электронного оборудования, при этом преобразователь последовательного резонанса содержит два взаимно подключенных транзистора, каждый из которых возбуждается посредством управляющего трансформатора, и последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор, при этом каждый транзистор и соответствующий последовательно соединенный емкостный делитель напряжения, принадлежащий этому транзистору, и/или дополнительный транзистор соединены параллельно с упомянутыми катушкой индуктивности, конденсатором и управляющим трансформатором, а нагрузка включена параллельно конденсатору

Изобретение относится к импульсному блоку питания самовозбуждающегося типа с функцией защиты от перегрузки по току

Изобретение относится к частотно-модулированному преобразователю с последовательно-параллельным резонансом, в частности, для питания любых омических или индуктивных нагрузок, включая газоразрядные трубки, где коммутативные переключатели в форме транзисторов последовательно подключены между отрицательным электродом источника постоянного тока и первым выводом индуктора, где схема импульсного генератора предусмотрена между источником напряжения и управляющим электродом транзистора, и где второй вывод индуктора соединен с первичной обмоткой трансформатора

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам и способу возбуждения электрической дуги, и может найти применение в сварочном производстве

Инвертор // 2189689
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано для индукционного нагрева металлов

Изобретение относится к балластным цепям, или цепям снабжения энергией, для газоразрядных ламп, использующих регенеративные схемы отпирания затвора для управления парой последовательно включенных выключателей преобразователя постоянного тока в переменный ток

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания для установок индукционного нагрева

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях электроэнергии, в которых потребителем энергии является параллельный колебательный контур, например в транзисторных генераторах индукционного нагрева

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания и преобразовательной технике
Наверх