Инвертор

 

ОПИСАНИЕ <„,е„ е7

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советснни

Соцналнстнческня

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) 3aaazleHo 02.08.76 (21) 2393260/2 7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) О цубликовано25.06.78.Бюллетень № 23 (51) М. Кл, Н 02 М 7/537

Государстоеииый комитет

Совета Мииистров СССР оо делам кэооретеикй и открытий (53) УЙК 621.314.58 (088.8) (45) Дата опубликования описания 3 l.05.78

С. Н, Сигаповский (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ИНВЕРТОР

Изобретение относится к эпектротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования, в частности в ключевых (импупьсных) стабипиэаторах напряжения. 5

Известен инвертор состоящий по крайней мере из двух попумостов, причем каждый иэ иих содержит силовой трансформатор и мостовой инвертор, в двух плечах которого вкпючены конденсаторы, s в двух других — транзисторы, вторичные обмотки транс", форматоров соединены поспедоватепьно (1 ).

его недостаток состоит в том, что суммарные габариты при использовании отдель» ного трансформатора в каждом полумосте т5 оказываются значительно большими по сравнению с вариантом использования одного общего трансформатора с несколькими первичными обмотками. Кроме того, необхсьдимо принимать допопнитепьные меры дпя 29 симметрирования напряжения между попу« мостами, что приводит к дополнительным потерям мощности..

Наибопее бпизким к изобретению является инвертор постоянного напряжения, 2а

2 состоящий из двух попумостов, соединенных поспедоватепьно, и одного сипового траноформатора, причем каждый попумост образован цепочками из. последовательно соединенных двух конденсаторов и двух транзио торов, между средними точками которых включены первичные обмотки силового траноформатора (21.

Недостаток этого инвертора в том, что схема обеспечивает симметрирование работы попумостов только в режиме самовоэбуждения благодаря особому подключению о5моток обратной связи трансформатора, При испопьэовании такого преобразоватепя с внешним управпением, например, в ключевых стабилизаторах напряжения с широтно-импупьсной моду пяцией, симметрирование режимов работы попумостов, в первую очередь, равномерное распределение тока нагрузки, не обеспечивается. Кроме того, реэистивные делители, используемые в схеме инвертора, приводят к допопнитепьным потерям мощностй на них, особенно при высоких входных напряжениях.

612367

Белью изобретения является обеспечение равномерного распределения тока нагрузки между полумостами и уменьшение потерь мощности.

Это достигается тем, что в инвертор, 5 состоящий из двух полумостов, соединенных последовательно; и одного силового трансформатора, первичные, обмотки которого включены в диагональ каждого полумоста,дополнительно введен дроссель с 1О двумя обмотками, причем каждая обмотка дросселя включена последовательно с соот-. ветствующей первичной обмоткой транс форма тора.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2» временные диаграммы, поясняющие . работу, Преобразователь состоит из двух полумостов 1 и 2, соединенных последовательно, Каждый попумост содержит цепочки по.спеддзатепьно соединенных конденсаторов

+%,5,6 и транзисторов 7, 8, 9, 10. В диа гонапь каждого попумоста включены первичные обмотки 11 и 12 силового трансформ торэ 13, последовательно с которыми включены обмотки,соответственно 14 и 15 дроо саня Д,6; При этом обмотки дросселя вклю, чены так, что ях магнитодвижушяе силы (МДС) направлены встречно. Параллельно переходам коппектор-эмиттер транзисторов включены

30 . обратные диоды 17, 18, 19, 20. Переходы база-эмиттер транзисторов подключены .к устройствам управления, соответственно, 21, 22, 23, 24.

На временной диаграмме 2-1 изображены

И сигналы управления, подаваемые одновремен- но на базы транзисторов 7 и 9 от устройств> соответственно, 21 и 23; на диаграмме 2 2 - сигналы управления, подаваемые

Ю на базы 8 и 10. Диаграмма 2-3 изображает ток в нагрузке, например, в демодупя-

ФЬре хдючевого стабипиэатора, в хотором та;

«ой преобразователь находит применение.

Диаграммы 2-4 и 2-5 изображают коппек45 торные токи в транзисторах соответственнЬ

7. и 9, атахже(в обмотках 11 и 12 в соответствующие периоды.

Предваритейьно рассмотрим работу схе.,мы Gea сяммвтрируюшего дросселя 16.

Пусть к моменту k (см; фиг. 2) на конденсаторе 3 напряжение больше, чем на конденсаторе 5, а транзистор 7 включает ся с незначитепьным опережением по сравнению с транзистором 9.,: Поскольку обмотки

11 и 12 одинаковы, то в первый момент будет происходить подзаряд;конденсатора 5 до выравнивания напряжений (через диод 19) причем амплитуда тока заряда может доотигнуть значительной величины благодаря малым значениям ограничивающих сопротивлений в этой цепи (обмотох 11, 12, трани зистора 7, диода 19). Кроме того, благодаря опережающему вкшочению транзистора

7,он перехватит весь тох нагрузки, пересчитанный в первичную обмотку, в момент

1 ., Форма тока в копцехторной цепи транзистора 7, определенная экспериментально, показана на диаграмме 2-4 пунктиром. Поо-. ле включения транзистора 9 через него будет протекать ток, равный разнице между суммарным током нагрузки, пересчитанным в первичную цепь, и током, протекающим через обмотку 11. Однако в спучае отсутствия симметрирующих элементов эта раз.ница строго не детерминирована. Форма тока в коппекторной цепи транзистора 9 показаны на диаграмме 2-5 пунктиром.

lienee рассмотрим работу схемы при наличии симметрирукхцего дроссеп.i 16. Поскольку MQC обмоток gpoccena направлены встречно (на фиг. 1 начапа обмоток отмечены),то при равенстве токов в диагоналях попумостов дроссепь размагничен и не влияет на работу трансформатора (активRoe сопротивление обмоток пренебрежитепь но мало и потерями на немможнопренеб: речь) е

В спучае, если в одной иэ обмоток трансформатора ток нарастает раньше, чем в другой, как в приведенном выше спучае опережения включения транзистора 7 на .Ъ индуктивйом сопротив пении обмотки 14 воз никнет падение напряжения, препятствующее нарастангю тока в атой цепи. В то же время на обмотке 15 возникнет напряжение, согпасное с напряжением на конденсаторе

Б и способствующее нарастанию тока в це пи обмотки 12.

Таким образом, благодаря вкпючению дросселя происходит динамическое симмет рирование токов в диагонапях попумостов, благодаря чему повышается надежность ра боты преобразоватепя в цепом, а дополнитепьные потери мощности на обмотках дроо сепя ничтожно маны.

Формула изобретения

Иивертор, состоящий из двух подумосФса соединенных последовательно, и одного си» нового трансформатора, первичные обмотки которого включены в диагональ хаждого полумоста, от пи ч *юшийс я тем, что, с целью равномерного распредепения; тоха нагрузки между попумостами и уменью щения потерь мощности, и него дополнительно введен дроссепь с двумя обмотками, при чем каждая обмотка дросселя вкпючена по612367

2-f

2-2

2-5 (ðèã.2

Составитель И. Никитин

Редактор Л Пинчук ТехРед А. АлатыРев КоРРектоР С. Ямалова

Заказ 3474/50 Тираж 892 Подписное

БНИИПИ Государственйого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S следовательно с соответствующей первичной обмоткой трансформатора.

Источники информации, лрияятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СШЛ М 3409818, кл. 321-27, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

%261554, кл. Н 02 М 7/10, 1968.