Инвертор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 20.1079 (21} 2823431/24-07 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 150681. Бюллетень 89 22

Союз Советских

Социалистических

Рес убл

i838979 (51)pA. Кл 3

Н 02 М 7/537

Государствеииый комитет

СССР ло делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.314. .58(088.8) Дата опубликования описания 15.06.81

P2) Авторы изобретения Ъ Ъ е

A.A. Бас и С.Н. Федячихин

/

/ (71) Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54) ИНВЕРТОР

Изобретение относитс я к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известны инверторы, нагрузкой которых является электродвигатель.

В данных электроприводах возможны режимы работы, при которых ток силовой цепи инвертора во много раз превосходит номинальный ток двигателя, обычно это режимы запуска и реверса. При этом возможны перегрузки силовых транзисторов инвертора (1) и (2), Однако в данных инверторах защита транзисторов неприемлема в тех случаях, когда требуется высокое быстродействие электропривода, кроме того, защиту по схеме трудно выполнить для высоковольтных ключей.

Наиболее близким к предложенному является инвертор, содержащий задающий генератор, подключенный к формирователю управляющего напряжения через трансформатор, выходной каскад на транзисторах с датчиком тока в цепи выходного трансформатора (3), Недостаток данного устройства заключается в том, что базовые токи транзисторов усилителя мощности рассчитываются на максимальный ток нагрузки, что при номинальном токе нагрузки приводит к неоправданно завышенным потерям в базовых цепях силовых транзисторов, также увеличиваются и динамические потери при выключении транзисторов, так как увеличивается время рассасывания неосновных носителей в области базы.

Завышенные потери приводят к

1О уменьшению КПД, увеличению массы и габаритов устройства.

Цель изобретения — повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в инвертор введены усили15 тельный каскад на двух транзисторах, базы которых подключены ко входам ключевого элемента, выходом соединенного с дополнительной вторичной обмоткой трансформатора формировате2О ля управляющего напряжения, вспомогательный трансформатор с двумя обмотками, пороговый и опорный элементы, причем средние точки обмоток вспомогательного трансформатора

25 подключены непосредственно ко входному выводу инвертора и через выпрямитель — к питающему зажиму формирователя управляющего напряжения, входы порогового элемента подклю3п jчены соответственно к выходу датчи-!

838979 ка тока и к выходу опорного элемента, подкл-.оченнага ко входным вывоцам инвертара, а выход — к управляющему входу ключевага элемента.

На чертеже изображена принципиальная схема инвертора.

Инв ертор с ос таит и з з ад ающего генератора 1„связанного с формирователем 2 управляющего напряжения, силовых транзисторов 3 „4, базы которых подключены к трансформатору формирователя управляющего напряжения, датчика 5 тока, включенного в первичную цепь силового трансформатора б нагрузки, порогового элемента 7, ключевого элемента 8, к выходам которого подключены транзисторы 9, 10, коллекторы которых нагружены на трансформатор 11 с обмотками 12 и 13, выпрямителя 14, подключенного к обмотке трансформатора 11 датчик тока соединен 2Q со стабилитроном 15, резиcòîðoì 1б и конденсатором 17.

Инвертор работает следующим образом.

B номинальном режиме напряжение д с датчика тока меньше напряжения на стабилитране 15, пороговый элемент 7 находится в выключенном положении, ключевой элемент 8 также выключен, Транзисторы 9, 10 заперты, напряжение на обмотке 13 трансформатора 11 равно нулю, и формирователь управляющего напряжения питается напряжением источника.

При этом базовые резисторы тран— зисторов 3, 4 рассчитываются для обеспечения насыщения при номинальном токе нагрузки. При переходных процессах, например при пуске инвертора, напряжение на стабилитроне 15 мало, так как конден- 40 сатор 17 разряжен. При незначительном увеличении тока нагрузки срабатывает пороговый элемент 7 и открывает ключевой элемент 8, при этом запускается инвертор, собранный на транзисторах 9, 10 и трансформаторе 11.

Напряжение питания формирователя управляющего напряжения равно сумме напряжения источника и напряжения с выпрямителя 14. Напряжение на базовых обмотках силовых транзисторов 3, 4 увеличивается, увеличивается базовый ток, т.е. инвертор может нормально работать при токах нагрузки, больших, чем номинальный.

Таким образом, пуск нагрузки происходит при повышенных токах баз силовых транзисторов, чта исключает линейный режим работы последних. Количество витков обмотки 12 выбирается таким, чтобы при максимальном токе нагрузки обеспечить насыщенное состояние силовых транзисторов. Постоянная времени заряда конденсатора выбирается такой, чтобы пороговый элемент выключился после окончания пускового режима в нагрузке. При включенном инверторе и переходных процессах в нагрузке (пуск, реверс) напряжение с датчика тока увеличивается. При превышении напряжения стабилитрона срабатывает пороговый элемент 7, открывается ключевой элемент 8, запускается инвертор и ток в базы транзисторов 3, 4 увеличивается.

Формула изобретения

Инвертор, содержащий задающий генератор, подключенный к формирователю управляющего напряжения через трансФорматор, выходной каскад на транзисторах с датчиком тока в цепи выходного трансформатора, а т л и ч а ю шийся тем, чта, с целью повышения КПД в него введены усилительный каскад на двух транзисторах, базы которых подключены ка входам ключевого элемента, выходам соеди— ненного с дополнительной вторичной обмоткой трансформатора формирователя управляющего напряжения, вспомогательный трансформатор с двумя вторичными обмотками, пороговый и опорный элементы, причем средние точки обмоток вспомогательного трансформатора подключены непосредственно ко входному выводу инв:.ртора и через выпрямитель — к питающему зажиму формирователя управляющего напряжения, входы порогового элемента подключены соответственно к выходу датчика тока и к выходу опорного элемента, подключенного ко входным выводам инвертора, а выход — к управляющему .входу ключевого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глазенко Т.A. Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах. Энергия, 1965, с. 178181.

2. Машуков Е.В. Транзисторные ключи для устройств управления и коммутации. Электронная техника в автоматике. Вып. 8, с. 15.

3. Авторское свидетельство СССР

М 408440, кл. Н 02 М 7/537, 1973.

"38979

Тираж 730 Под пис но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4469/87

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

Составитель Н. Цишевская

Редактор М. Хома Техред И. Асталош Корректор Г. Решетник