Устройство для управления транзистор-ным инвертором

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц828364

Союа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2782376/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл.

Н 02Р 13/18

Государственный комитет по делам изобретений (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 1 ° (53) УДК 621.316.727 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. В. Кобзев, В. Ф. Кощевец и Н. М. Музыченко

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЪ|М

И Н ВЕРТОРОМ

Изобретение относится к области электротехники.

Известно устройство для управления транзисторными инверторами, построенное по принципу несимметричного управления и содержащее задающий генератор и формирователь. Однако оно не обеспечивает блокирующих импульсов форсированного запирания транзисторов инвертора при переключении (1).

Из известных решений наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления транзисторным инвертором (2), содержащее соединенные последовательно задающий генератор, симметрирующий блок, формирователь блокирующих импульсов с импульсным трансформатором, вторичные обмотки которого соединены последовательно с вторичными обмотками трансформатора управления и соединены с выводами для подключения к управляющим электродам транзисторов инвертора.

Недостатком данного устройства являются дополнительные затраты мощности в формирователе блокирующих импульсов, что снижает КПД и надежность инвертора.

Целью изобретения является повышение

КПД и надежности инвертора путем формирования сигнала управления оптималь2 ной формы, а также отключения инвертора при появлении в цепи его питания сверхтоков.

Поставленная цель достигается тем, что

Б устройство для управления транзисторным инвертором снабжено датчиком тока, пороговым элементом, элементом ИЛИ вЂ” НЕ, формирователем импульсов, двухтактным усилителем мощности и полупроводнико1р вым ключом, включенным параллельно первичным обмоткам трансформатора управления и выходам двухтактного усилителя мощности. Два первых входа формирователя импульсов подключены к прямому

15 и инверсному выходам задающего генератора, третий вход — к выходу элемента

ИЛИ вЂ” НЕ, который одним входом соединен с формирователем блокирующих импульсов, другим через пороговый элемент — с датчиком тока. Два выхода формирователя импульсов подключены к двухтактному усилителю мощности, третий выход соединен с полупроводниковым ключом. Формирователь импульсов может быть выполнен на пяти элементах И вЂ” НЕ, Два входа первых двух элементов И вЂ” HE образуют первый и второй входы формирователя импульсов, а два других входа этих элементов, соединенные со входами третьего элемента И вЂ” HE, образуют его третий вход, 828364

3

Выход первого элемента И вЂ” HE соединен со входами четвертого элемента И вЂ” НЕ, выход второго элемента И вЂ” НŠ— со входами пятого элемента И вЂ” HE и выходы четвертого, пятого и третьего элементов И вЂ” НЕ образуют соответственно первый, второй и третий выходы формирователя импульсов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для управления транзисторным инвертором содержит соединенные последовательно задающий генератор 1, симметрирующий блок 2, формирователь блокирующих импульсов 3 с импульсным трансформатором 4, выходные обмотки 5, 6 которого соединены последовательно с выходными обмотками 7, 8 трансформатора управления 9 и через резисторы 10, 11 подключены к управляющим электродам транзисторов 12, 13 инвертора, к коллекторам которых подключены первичные обмотки

14, 15 силового трансформатора 16 инвертора. Общая точка обмоток 14, 15 через датчик тока 17 подсоединена к источнику питания. Датчик тока 17 через пороговый элемент 18 соединен со входом логического элемента 19, другой вход которого соединен с формирователем блокирующих импульсов 3. Выход логического элемента 19 соединен с третьим входом формирователя импульсов 20, имеющего три входа и три выхода. Два других входа формирователя

20 соединены с выходами генератора 1, а два первых выхода соединены с двухтактным усилителем мощности 21, на выходы которого подключены первичные обмотки

22, 23 трансформатора управления 9, зашунтированные полупроводниковым ключом 24, соединенным с третьим выходом формирователя импульсов 20, который может быть выполнен на пяти элементах

l1 — НЕ 25 — 29.

Устройство управления работает следующим образом.

Напряжение 30 прямоугольной формы от генератора 1 через симметрирующий блок

2 поступает на вход формирователя 3. Его выходное напряжение 31 подается в цепи управления транзисторов 12, 13 обмотками

5, 6, а также на вход логического элемента

19. Выходное напряжение 32 этого элемента поступает на вход формирователя импульсов, образованный объединенными входами логических элементов 25, 26 и 27.

На два других его входа, образованных логическими элементами 25, 26, поступает напряжение 33 и 34 от генератора 1, а их выходные напряжения 35, 36 инвертируются элементами 28, 29, и напряжения 37, 38 поступают на управление усилителем мощности 21. Выходное напряжение логического элемента 27, совпадающее с напряжением 31 формирователя 3, подается на полупроводниковый ключ 24. Таким образом, в

65 моменты действия блокирующего импульса

31 формирователь импульсов 20 снимает управление с транзисторов усилителя мощности 21 и открывает ключ 24, который закорачивает первичные обмотки 22, 23 трансформатора управления 9. В результате на его выходных обмотках 7, 8 формируется напряжение 39, имеющее нулевые паузы. При этом в управляющих цепях транзисторов инвертора действуют напряжения 40, 41. Таким образом, обеспечивается необходимая задержка переключения транзисторов, форсирование выключения и устраняется избыточное напряжение на базах транзисторов.

Для повышения надежности инвертора устройство управления содержит датчик тока 17, соединенный с пороговым элементом

18. При возникновении в цепи питания инвертора тока, превышающего допустимый, пороговый элемент опрокидывается и открывает логический элемент 19, который закрывает логические элементы 25 — 27 формирователя импульсов. Логические элементы 28, 29 открываются и снимают управление с транзисторов усилителя мощности 21, а логический элемент 27 открывает ключ 24. Напряжение управления исчезает, н инвертор выключается.

Таким образом, введение в устройство для управления транзисторным инвертором формирователя импульсов, полупроводникового ключа, усилителя мощности, датчика тока, порогового и логического элементов позволяет повысить КПД и надежность инвертора за счет уменьшения мощности, потребляемой формирователем блокирующих импульсов в моменты формирования задержки управления транзисторами инвертора, а также путем защиты его от сверхтоков.

Формула изобретения

1. Устройство для управления транзисторным инвертором, содержащее соединенные последовательно задающий генератор, суммирующий блок, формирователь блокирующих импульсов с импульсным трансформатором, вторичные обмотки которого соединены последовательно с вторичными обмотками трансформатора управления и соединены с выводами для подключения к управляющим электродам транзисторов инвертора, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, оно снабжено датчиком тока, пороговым элементом, элементом ИЛИ вЂ” НЕ, формирователем импульсов, двухтактным усилителем мощности и полупроводниковым ключом, включенным параллельно первичным обмоткам трансформатора управления и выходам двухтактного усилителя мощности, причем два первых входа формирователя импульсов подключены к прямому и ин828364

Версному выходам задающего генератора, третий вход — к выходу элемента ИЛИ—

НЕ, который одним входом соединен с формирователем блокирующих импульсов, другим через пороговый элемент — с датчиком тока, два выхода формирователя импульсов подключены к двухтактному усилителю мощности, третий выход соединен с полупроводниковым ключом.

2, Устройство по п. 1, отличающееся о тем, что формирователь импульсов выполнен на пяти элементах И вЂ” НЕ, причем два входа первых двух элементов И вЂ” НЕ образуют первый и второй входы формирователя импульсов, а два других входа этих 1 элементов, соединенные со входами третьего элемента И вЂ” HE, образуют его третий вход, при этом выход первого элемента

И вЂ” НЕ соединен со входами четвертого элемента И вЂ” НЕ, выход второго элемента

И вЂ” НŠ— со входами пятого элемента И—

HE и выходы четвертого, пятого и третьего элементов И вЂ” НЕ образуют соответственно первый, второй и третий выходы формирователя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юрченко Н. Н., Шевченко П. И. Сб.

«Проблемы технической электродинамики», вып. 50, Киев, «Наукова думка», 1975, с. 114 — 117.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Мю 2460419, Н 02Р 13/18, 1977 (прототип).

828364

35

Фиг. Z

Редактор Л. Утехина

Заказ 1003/19 Изд. № 343 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Ивановй

Техред И. Пенчко

Корректоры: О. Силуянова и Н. Федорова