SU1601719A1 - Двухтактный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и автоматики. Цель изобретени  - упрощение устройства. Силовые транзисторы 1 и 2 управл ютс  посредством трансформатора тока 8 (9), управл юща  обмотка которого 14(15) замкнута через управл ющий транзистор 6(7) на конденсатор 21. Общий дл  двух плеч инвертора резистор 22 обеспечивает разр д конденсатора 21. Диоды 23-25 ограничивают значени  напр жени , приложенного к управл ющим транзисторам 6 и 7 при их запирании, путем возврата энергии, запасенной в индуктивности рассе ни  управл ющих обмоток 14 и 15 в источник питани  19. 2 ил. 2 з.п.ф.

Description

-5

О

о

ч1

1.

ю

Изобретение откоситс  к электротехнике и может быть использовзно в системах вторичного электропитани  и автоматики.

Цель изобретени  - упрощение устройства .

На фиг.1 представлена принципиальна  электрическа  схема двухтактного инвертора; на фиг,2 - осциллограммы напр жений и токсв на его соответствующих элементах.

Инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, коммутирующие нагрузку 3, узлы 4 и 5 управлени . В узлы управлени  вход т управл ющие транзисторы 6 и 7 и трансформаторы 8 и 9 тока, трансформаторы тока содержат первичные 10 и 11, базовые 12 vi 13 и управл ющие 14 и 15 обмотки. Инвертор имеет управл ющие входы 16 и 17, первый входной вывод 18 дл  подключени  источника 19 питани  и второй 20 входной вывод. Конденсатор 21, резистор 22  вл ютс  общими дл  двух плеч инвертора.

Силовые транзисторы 1 и 2 переходами коллектор-эмиттер включены в цепь нагрузки 3, котора  выполнена, например, со средней точкой, к которой подключен входной вывод 20 и катоды первых диодов 23 и 24. К первому входному выводу 18 подключены точки соединени  одноименных выводов первичных 10 и 11 и базовых 12 и 13 обмоток трансформаторов В и 9 тока, управл ющие обмотки 14 и 15 которых первыми выводами соединены с коллекторами управл ю-. щих транзисторов б и 7, каждый из которых соединен базой с управл ющим входом 16 и 17 узлов 4 и 5 управлени  соответственно, а эмиттером - с первым входным выводом 18 и первым выводом конденсатора 21, второй вывод которого соединен с вторыми выводами управл ющих обмоток 14 и 15, а через резистор 22 - с выводом 20. Конденсатор 21 шунтирован вторым диодом 25.

На осциллограммах (фиг.2) показаны управл ющие напр жени  25 и 27 на входах 16 и 17, токи 28 и 29 коллекторов транзисторов 1 и 2; напр жение 30 на конденсатсре 21.

Возможна реализаци  предлагаемого двухтактного конвертора по другим двухконтактным схемам - мостовой, полумостовой . В общем случае нагрузка г-Аожег быть реализована различным образом и содержать трансформатор, выпр мители, фильтры и т.д.

Рассмотрим установившийс  режим работы , когда на управл ющие входы 16 м 17 поступают периодические последоЕ атель- ности пр моугольных импульсов с немзмен- ными параметрами, обеспечивающие поочеоедное включение до насыщенного состо ни  управл ющих транзисторов 6 мТ

за исходное врем  момент посгуп- , лени  на вход 16 очередного импульса (осциллограмма 26, фиг.2). До этого момента конденсатор 21 зар жен от источника 19 через резистор 22, транзистор 7 включен импульсом на управл ющем входе 17, а через обмотку 15 и переход коллектор-эмиттер протекает ток от действи  напр жени  на конденсаторе 21 и источника 19, прило- 0 жен«ого через резистор 22, обеспечивающий перемагничивание сердечника трансформатора 9 и обратное смещение перехода эмиттер-база силового транзистора 2.

5 Транзистор 1 при этом включен за счет положительной обратной св зи между обмотками 10 и 12, сердечник намагн чивает- с  ампер-витками обмотки 10. При поступлении на вход 16 очередного импуль- 0 са включаетс  управл ющий транзистор 6 1Л через его переход коллектор-эмиттер напр жение конденсатора 21 прикладываетс  к обмотке 14, измен   пол рность напр жений на обмотках 10 м 12 и обеспечива  фор- 5 мированное рассасывание избыточных носителей в области базы транзистора 1 и его следующее запирание. На этапе рассасывани  избыточных носителей в области базы транзистора 1 обмотка 12 фактически 0 замкнута накоротко, и разр д конденсатора на первом этапе (осциллограмма 30, фиг.2) максимален, На втором этапе управл ющие транзисторы 6 и 7 открыты, а силовые транзисторы Т и 2 закрыты.

5При минимальной величине емкости

конденсатора 21 он может к концу второго этапа полностью разр дитьс , и ток через обмотки 14 и 15 при заданном напр жении источьшка 19 фактически задаетс  резисто- 40 ром 22. В момент окончани  управл ющего импульса на входе 17 происходит запирание управл ющего транзистора 7 и мен етс  пол рность ЭДС на обмотках 15, 11 и 13 трансформатора 9 тока. Амплитуда ЭДС при 45 этом на обмотке 15 ограничена уровнем напр жени  источника 19 питани  и падени  напр жени  на диоде 24 и напр жени  на диоде 25, равного напр жению на конденсаторе 21 . Ограничение напр жени  коллек- 50 тор-эмиттер закрытых управл ющих транзисторов повышает функциональную надежность или допускает применение более низковольтных управл ющих транзисторов , имеющих лучшие частотные 55 параметры. Энерги , накопленна  в обмотке 15 к моменту запирани  транзистора 7, трансформируетс  а обмотки 11 и 13, обеспечива  отпирание транзистора 2 их разностным напр жением, после чего транзистор 2-на третьем этапе остаетс  открытым и

насыщенным за счет положительной обратной св зи между обмотками 11 и 13 трансформатора 9 тока.

8 конце третьего этапа на вход 17 вновь поступает им пульс управл ющего напр жени , транзмстоо 7 включаетс  и через его переход коллектор-э миттер к обмотке 15 трансформаторз 9 ока прикладываетс  напр жение конденсатора 21, которое трансформируетс  в обмотки 11 и 13 и обеспечивает форсированное рассасывание на четвергом этапе избыточных носителей в области базы транзистора 2 и его последующее запирание. На п том зтапе оба управл ющих транзистора 6 и 7 открыты , а силовые транзисторы t и 2 закрыты, их управл ющие переходы смещены в обрзт- ном направлении. В конце п того зтапа з момент окончани  управл ющего напр жени  на входе 16 запираетс  транзистор 6 и мен етс  пол рность ЭДС на обмотках 14, 12 и 19 трансформатора 8 тока. При этом амплитуда ЭДС на обмотке 14 ограничена суммой напр жени  источника 19 питани , пр мого падени  напр жени  на диоде 23 и напр жени  на диоде 25. Энерги  из обмотки 14 при этом трансформируетс  в обмотки 12 м 10, обеспечива  начальное включение транзистора 1 их разностным напр жением , после чего на шестом этапе транзистор 1 остаетс  включенным за счет положительной обратной между обмотками 10 и 12. Далее электрические процессы повтор ютс .

Наличие одного резистора 22 и одного конденсатора 21 упрощает устройство. Введение обратных диодов 23-25 повышает функциональную надежность конвертора за счет исключени  перенапр жений на управл ющих транзисторах и ограничени  уровн  данного напр жени , а также исключени  смены пол рности напр жени  на конденсаторе.

Claims (1)

1. Двухтактный инвертор, содержащий два силовых транзистора, каждый из которых по цепи управлени  соединен с трансформатором тока, имеющим последовательно включенную в силовую цепь первичную обмотку, подключенную к входной цепи силового транзистора, базовую обмотку и управл ющую обмотку, причем управл юща  обмотка первого трансформатора тока первым выводом через первый управл ющий транзистор соединена с первым входным выводом инвертора , а вторым выводом через резистор - со вторым входным выводом инвертора и через конденсатор - с первым входным вы- йодогчо инвертора, при этом управл юща  обмотка второго трансформатора тока первым выводом через второй управл ющий транзистор соединена с первым входным выводом инвертора, отличающийс  тем, чтр, с целью упрощени , управл юща  обмотка второго трансформатора тока вторым выводом соединена-с вторым выводом 25 первого трансформатора тока.

2, Инвертор по п. 1,отличающий- с   тем, что, с целью повышени  надежно- CTt/i путем ограничени  напр жени  на управл ющих транзисторах, первый вывод 0 управл ющей обмотки каждого трансформатора тока через соответствующий первый введенный диод соединен с вторым входным выводом инвертора, а конденсатор шунтирован вторым введенным диодом. 5 3. Инвертор по п. 1, отл и ча ю щий- с   тем, что в каждом трансформаторе тока первична  обмотка первым выводом соединена с эмиттером соответствующего силового транзистора, первый вывод базовой 0 обмотки соединен с базой силового транзистора , а вторые выводы первичной и базовой обмоток трансформатора тока объединены.