Транзисторный инвертор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 и 547020

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф " (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.07.71 (21) 1670681/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 28.03.77 (51) М, Кл."- H 02М 7/537.Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.314.58 (088.8) (72) Лвторы изобретения М. П. Завьялов, И. А. Войтович, H. H. Лаптев и В. Л. Уан-Золи (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении вторичных источников питания.

Одной из задач преобразовательной техники является получение выходного напряжения синусоидальной формы.

Известен инвертор, на выходе которого формируется напряжение ступенчатой формы, в котором отсутствуют высшие гармоники (1).

Недостатком такого инвертора является трудность введения защиты по току путем уменьшения эффективного значения выходного напряжения, что снижает его надежность.

Известен также транзисторный инвертор с простейшей формой выходного напряжения (пауза на нуле 60 эл. град.), в котором необходимый сдвиг между сигналами управления осуществляется дискретным способом с ис-. пользованием сигнала повышенной частоты (2). Однако применение этого инвертора при необходимости введения защиты по току не представляется возможным, так как в нем фазовый сдвиг между сигналами управления отдельными ячейками равен 60 эл. град. (а не

120 эл. град.).

Для повышения надежности в предлагаемом инверторе ко входу вспомогательного транзистора подключены в запирающем направлении через выпрямители последовательно сое2 диненные обмотки выходных трансформаторов задающего генератора и первого предварительного усилителя, а параллельно указанным обмоткам включены последовательно соединенные конденсатор и первичная обмотка импульсного трансформатора.

B результате такого включения управление правой ячейкой мостового усилителя мощности осуществляется со сдвигом на 120 эл.

1р град. по отношению к левой ячейке, причем указанный угол сдвига может быть уменьшен до минимума при срабатывании устройства токовой защиты.

На фиг. 1 дана схема описываемого инвер15 тора; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Мостовой усилитель мощности выполнен на транзисторах 1 — 4 с Г-образным выходным фильтром. Ведущая (левая) ячейка усилителя мощности управляется от выходного трансформатора 5 первого предварительного усилителя 6, в качестве которого используется делитель частоты на три (без фазового сдвига между входным и выходным сигналами), выполненный по любой известной схеме. Сигнал тройной частоты подается на первый усилитель 6 с задающего генератора 7, имеющего трансформаторный выход. Ведомая (правая) ячейка усилителя мощности управляется от

Зр выходного трансформатора 8 второго предва547020

С)

ЗО

55 рительного усилителя 9, который выполнен в виде трансформаторного мультивибратора и синхронизируется сигналами с выходного трансформатора 5 первого усилителя 6 через вспомогательный транзистор 10, работающий в импульсном режиме, и мостовой выпрямитель 11 — !4. Включение транзистора 10 осуществляется при помощи импульсного трансформатора 15 со сдвигом на 120 эл. град. по отношению к моментам переключения транзисторов 1 и 2 левой ячейки. Первичная обмотка импульсного трансформатора 15 подключена через конденсатор 16 к встречно-последовательно соединенным дополнительным обмоткам задающего генератора 7 и первого усилителя 6 (трансформатора 5). Вторичная обмотка трансформатора 15 подключена через выпрямители 17, 18 и резистор 19 параллельно управляющему переходу транзистора 10 в отпирающем направлении. Кроме того, указанные дополнительные обмотки задающего генератора 7 и первого усилителя 6 подключены через выпрямители 20 — 23 также параллельно управляющему переходу транзистора

10, но в запирающем направлении. Сигналы токовой защиты подаются на вход транзистора 10 в отпирающем направлении. Входные переходы транзисторов 24 и 25 второго усилителя 9 шунтированы в обратном направлении диодами 26 и 27 для пропускания базового тока транзисторов. Диод 28 служит для защиты входного перехода транзистора 10 от обратного напряжения.

Инвертор работает следующим образом.

Нормальный режим работы (сигналы токовой защиты отсутствуют) .

Пусть в начальный момент времени произошло переключение транзисторов первого усилителя 6 и, следовательно, транзисторов 1 и 2 усилителя мощности. Напряжения на встречно-последовательно соединенных обмотках задающего генератора 7 и трансформатора 5 выбраны одинаковыми по величине, поэтому суммарный сигнал имеет паузу на нуле

120 эл. град.

Параметры цепи управления транзистора

10 рассчитаны так, то запирающий сигнал (Us+ Й) значительно превышает сигнал отпирания, проходящий через резистор 19. Поэтому первый импульс U<>, возникающий на переднем фронте напряжения (U + U ), не вызывает включения транзистора 10 и не оказывает влияния на работу схемы. Второй импульс U>, действующий по окончании прямоугольного сигнала (У +У ), является рабочим и производит включение транзистора 10. Это приводит к переключению транзисторов 24 и

25 второго усилителя 9 под действием синхронизирующего сигнала первого усилителя 6 (синхронизирующей обмотки трансформатора

5) и к соответствующему переключению силовых транзисторов 3 и 4. В этом режиме работы напряжение на выходе усилителя мощности (U,<„) имеет форму прямоугольника с паузой на нуле 60 эл. град.

Режим перегрузки по току (имеются сигналы токовой защиты).

В этом режиме на вход транзистора 10 в отпирающем направлении поступают сигналы с устройства токовой защиты. Они производят включение транзистора 10 до момента поступления на него рабочего импульса с трансформатора 15. В результате переключение второго усилителя 9 и, следовательно, силовых транзисторов 3 и 4 происходит с меньшей 120 эл. град. задержкой по отношению к моментам переключения ведущей силовой ячейки. Это приводит к ограничению тока через силовые транзисторы на определенном уровне, зависящем от уровня настройки токовой защиты.

Рабочий импульс Uj-„, поступающий как ооычно на вход транзистора 10, вызывает его повторное отпирание, но не оказывает влияния на коммутационное состояние транзисторов 24 и 25 второго усилителя 9, так как их переключения в данном случае уи е не происходит.

Формула изобретения

Транзисторный ннвертор, содержащий задающий генератор и мостовой усилитель мощности, одна ячейка которого связана по цепи управления с первым предварительным усилителем, а другая — со вторым предварительным усилителем, синхронизируемым от первого усилителя через вспомогательный транзистор, связанный с управляющим импульсным трансформатором, причем задающий генератор и предварительные усилители имеют выходные трансформаторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, ко входу вспомогательного транзистора подключены в запирающем направлении через выпрямители последовательно соединенные обмотки выходных трансформаторов задающего генератора и первого предварительного усилителя, а параллельно указанным обмоткам включены последовательно соединенные конденсатор и первичная обмотка импульсного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3573602, кл. 321-9, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР № 311367, кл, Н 02р 13/18, 1970.

547020

Фиг. 1 и, 5

U15

Диг g

1 оррскrop T. Добровольская

Заказ 361 18

Изд. Хо 19.1

Тираж 899

Подписное

Типография, ир. Сапунова, 2

73io

Редактор А. Пейсоченко

Составитель Г. Огнев

Текред Т. Гревцова

HopHapaHь. и

Рем ил раЮо, Реалу юрегрузкп ,чп то