SU1293810A1 - Регулируемый инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  дл  преобразовани  посто нного напр жени  в переменное . Цель - повышение надежности путем улучшени  режима работы силовых транзисторов при переключении. Устр-во выполнено по мостовой схеме, входы транзисторов верхних плеч которой подсоединены к обмоткам 16 трансформаторов модул ционного блока 14, а входы транзисторов 9, 10 нижних плеч, зашунтирован- ные резисторами, подключены через диоды 18, 19 к обмоткам 20, 17 трансформатора модул ционного блока 14. На об- мо.тке 2 силового трансформатора 3 формируетс  переменное напр жение с регулируемой по длительности паузой на нуле, трансформируемое во вторичные обмотки. В устр- ве исключена позможность возникновени  реактивных всплесков напр жени  на первичной обмотке силового трансформатора 2 ил. (О (Л ю со оо 00

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  дл  преобразовани  посто нного напр жени  в переменное.

Цель изобретени  - повышение надежности путем улучшени  режима работы силовых транзисторов при переключении.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема регулируемого инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напр жений и токов . Регулируемый инвертор (фиг. 1) содержит мост силовых транзисторов, подключенный к входу источника 1 питани  и нагруженный по вЬ1ходу на первичную обмотку 2 силового трансформатора 3, вторична  обмотка 4 которого через выходной блок 5 подключена к усилителю 6 обратной св зи.

в верхних плечах моста транзисторы 7 и 8 включены с объединенными коллекторами , а в нижних плечах транзисторы 9, 10 - с объединенными эмиттерами. Переходы .база - эмиттер транзисторов 9 и 10 шунтированы резисторами 11 и 12.

Задающий генератор 13 и модул ционный блок 14 снабжены выходными трансформаторами 15 и 16, причем выходна  обмотка 17 задающего генератора через диоды 18 и 19 подключена к базам транзисторов 9 и 10, а средней точкой 20 - к объединенным эмиттерам этих транзисторов.

Задающий генератор 13 св зан с модул ционным блоком 14, управл емым от усилител  6 обратной св зи.

Выходные (управл ющие) обмотки 21, 22 и 23 модул ционного блока 14 по.о,- ключены к транзисторам 7-10 моста, причем обмотка 21 включена между базами транзисторов 9 и 10, обмотка 22 одним выводом подключена к базе, другим выводом через ограничительный резистор 24 - к эмиттеру транзистора 7. Обмотка 23 одним выводом (разноименным с выводом, юдклю- ченным к базе транзистора 7) подключена к базе, другим (разноименным с выводом обмотки 22) выводом через ограничительный резистор 25 - к эмиттеру транзистора 8. Точки 26 и 27 соединени  об.. моток 22 и 23 и резисторов 24 и 25 через диоды 28 и 29 подключены к объединенным коллекторам транзисторов 7 и 8.

Инвертор работает следующим образом.

Задающий генератор 13 (фиг. 1) вырабатывает переменное напр жение пр моугольной формы (фиг. 2.1), которое поступает на модул ционный блок 14 и. преобразуетс  в широтно-модулированные импульсы (фиг. 2.2) с «паузой па нуле, длительность которых измен етс  в зависимости от величины управл ющего напр жени , поступающего от усилител  6 обратной св зи, св занного с выходным блоком 5 регулируемого инвертора.

Если прин ть, что в момент времени tj напр жени  на обмотках трансформаторов

имеют пол рность, соответствующую изображенной на фиг. 1 без скобок, то база транзистора 9 находитс  под положительным потенциалом обмотки 21 трансформатора 16

модул ционного блока 14. На верхнем по схеме выводе обмотки 23 действует положительный потенциал, смещающий переход база - эмиттер транзистора 8 в пр мом направлении . Транзисторы 8 и 9 открыты и к обмотке 2 силового трансформатора 3 инвертора приложено напр жение источника 1 питани  (фиг. 2. 10).

Ток базы транзистора 9 в промежутке времени ti-(2 протекает от левого по схеме конца обмотки 21 через переход база -

C эмиттер транзистора 9, через ограничительный резистор 12, поступа  на правый вывод обмотки 21, наход щийс  под отрицательным потенциалом. При этом на базе транзистора 10 формируетс  запирающее (отрицательное) напр жение (фиг. 2, 9) за

0 счет протекани  тока через резистор 12. Переменное напр жение половины обмотки 17 трансформатора 15 задающего генератора 13 выбираетс  меньшим или равным напр жению обмотки 21 трансформатора 16 модул ционного блока 14 и поэтому диоды 18 и 19 оказываютс  запертыми.

Следовательно, напр жение левой по схеме половины обмотки 17 не оказывает действи  на открытый тра 1зистор 9. Через транзисторы 8, 9 и обмотку 2 силового трансQ форматора 3 протекает ток нагрузки (фиг. 2. 7). Транзисторы 8 и 9 открыты и напр жени  на пих близки к нулю (фиг. 2. 3 и 2.4).

В промежутке времени tj-tj переменные напр жени  на обмотках 21, 22 и 23 трансформатора 16 модул ционного блока 14 (фиг. 2.2) станов тс  равными кулю. При этом отрицательный потенциал правой по схеме полуобмотки обмотки 17 трансформатора 15 задающего генератора 13 через .диод 19 прикладываетс  к базе траизис0 тора 10 и через обесточенную обмотку 21 трансформатора 16 модул ционного блока 14 - к базе транзистора 9 (фиг. 2.6 и 2.9). Транзисторы 9 и 10 в промежутке времени ta-1з оказываютс  запертыми. При этом транзистор 8 пе может закрытьс  мгновен- но, так как происходит процесс рассасывани  избыточных носителей в области базы (фиг. 2.5) из-за шунтирующего действи  резистора .25 через обесточенную обмотку 23. С момента времени Ij ток через обмотку

0 2 трансформатора 3 уменьшаетс  (фиг. 2.7) и в момент ta измен ет знак на противоположный .

При этом реактивный ток обмотки 2 (фиг. 2.7) в отрезке времени t2-ts замыкаетс  через ограничительный резистор 24,

5 диод 28, незапертый транзистор 8 (фиг. 2,4).

На нагрузке инвертора не возникает

ударный колебательный процесс в виде

всплеска высокочастотного напр жени , так

как обмотка оказываетс  шунтированной указанными элементами. Ток обмотки с момента t2 (фиг. 2.7) экспоненциально уменьшаетс  до нул  до момента времени tj. Этот ток дополнительно рассасывает избыточные носители из коллекторного перехода транзистора 8, и к моменту 1з отпирани  транзисторов 10 и 7 полностью обесточенный транзистор исключает сквозной ток через последовательную цепь транзисторов 8 и 10.

В промежутке времени is-14 пол рность напр жени  на всех обмотках измен етс  на противоположную (фиг. 1, в скобках). Начинает протекать базовый ток от правого по схеме вывода обмотки 21 модул ционного блока 14 через переход база - эмиттер транзистора 10, через ограничительный резистор 11 к левому по схеме выводу обмотки 21 в момент времени ts. Напр жение на обмотке 23 - отрицательно по отношению к базе транзистора 8 и отрицательно на базе транзистора 9 за счет протекани  тока через резистор 11 (фиг. 2.5 и 2.6).

Так как транзисторы 10 и 7 открыты, то на переходах коллектор - эмиттер транзисторов 9 и 8 действует напр жение источника питани  (фиг. 2,3 и 2,4).

Далее процесс коммутации повтор етс , и при работе инвертора на обмотке 2 силового трансформатора 3 формируетс  переменное напр жение с регулируемой по длительности паузой на нуле, трансформируемое во вторичные обмотки (фиг. 2.10).

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Регулируемый инвертор, содержащий мост силовых транзисторов, в верхних и нижних плечах которого объединены, соответственно, коллек,торы и эмиттеры транзисторов , модул ционный блок и задаюший генератор, имеющие каждый выходной трансформатор, выходные обмотки которых св заны через ограничительные резисторы и диоды с переходами база - эмиттер транзисторов моста, и усилитель обратной св зи , соединенный с модул ционным блоком, отличающийс  тем, что, с целью повыше5 ни  надежности путем улучшени  режима работы силовых транзисторов при переключении , переходы база - эмиттер транзисторов нижних плеч моста шунтированы резисторами, причем дл  осуществлени  указанной св зи выходна  обмотка трансформа0 тора задающего генератора подключена крайними выводами через диоды к базам, а средней точкой - к объединенным эмиттерам этих транзисторов, одна выходна  обмотка трансформатора модул ционного блока включена между базами транзисторов нижних плеч моста, а две. другие - выходные обмотки этого трансформатора - одними разноименными выводами подключены к базам транзисторов верхних плечей моста, другими - через резисторы - к эмиттерам и через диоды - к объединенным коллекторам транзисторов верхних плечей моста.