Двухтактный стабилизированный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение КПД и надежности путем форсированного запирания силовых управляемых ключей. Инвертор выполнен по двухтактной схеме на силовых управляемых ключах 10 и 11, объединенных первыми выводами 18. Выходной трансформатор 6 имеет дополнительные обмотки 14, 15, а дроссель фильтра 9 - дополнительные обмотки 16, 17. С помощью запирающего транзистора 29 первых и вторых разделительных диодов 25, 26 и 31, 32 соответственно обеспечивается форсированное запирание силовых управляемых ключей 10, 11 благодаря напряжению на дополнительных обмотках 14 - 17, а также благодаря выбору сопротивления первых резисторов 19, 22 большим, чем сопротивление второго резистора 30. Выбором сопротивления резистора 27 последовательной RC-цепочки 27 - 28 можно обеспечить стабилизацию среднего значения выходного тока в релейном режиме работы инвертора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 M 3/337

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЕГ08% 3

П1 . У i.".. ;::-„ ", Щ

6 15 1!К»,; «А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 729772 (21) 4615776/24-07 (22) 05.12.88 (46) 15,12.90. Бюл. М 46 (71) Московский энергетический институт (72) Б.A. Глебов и А,Ю. Федорищев (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 729772, кл. H 02 М 3/335, 1977. (54) ДВУХТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехни-. ке и может быть. использовано в системах вторичного электропитания, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение КПД и надежности путем форсированного эапирания силовых управляемых ключей. Инвертор выполнен по двухтактной схеме на силовых управляе,, Ы„„1614083 А2 мых ключах 10 и 11, объединенных первыми выводами 18. Выходной трансформатор 6 имеет дополнительные обмотки 14, 15, а дроссель фильтра 9 — дополнительные обмотки 16, 17. С помощью запирающего транзистора 29 первых и вторых разделительных диодов 25, 26 и 31, 32 соответственно обеспечивается форсированное эапирание силовых управляемых ключей 10, 11 благодаря напряжению на дополнительных обмотках 14 — 17, а также благодаря выбору сопротивления первых резисторов 19, 22 большим, чем сопротивление второго резистора 30. Выбором сопротивления резистора 27 последовательной RC-цепочки

27-28 можно обеспечить стабилизацию среднего значения выходного тока в релейном режиме работы инвертора. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1614083

35 йый возвратным диодом 24. Кроме того, указанные выводы обмоток 16 и 17 через первые разделительные диоды 25 и 26 подключены к первому выводу последовательной RC-цепи, состоящей из резистора 27 и конденсатора 28, Второй вывод RC-цепи подключен к выводам 18, К первому выводу

ВС-цепи подключен первый эмиттер запирающего транзистора 29, коллектор которого соединен с управляющими выводами силовых ключей 10 и 11 через оезистор 30 и вторые разделительные диоды 31 и 32, База запирающего транзистора 29 соединена с выходным выводом компаратора 33. Датчик

3 тока выполнен в виде измеоительного резистора, включенного между входным выводом 2 и первыми выводами 18 силовых ключей 10 и 11. Компаратор 33 выполнен в виде измерительного транзистора 34, база которого подключена к выводу 2, а эмиттер

50 через резистор 35 — к выводам 18 и через 55 резистор 36 к источнику 37 управляющего запря>кения. Коллектор измерительного транзистора 34 соединен с базой ключа 29, Трансформатор 6 и дроссель 9 конструктивно могут быть выполнены в виде едиИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение 5

КПД и надежности путем форсированного запирания силовых управляемых ключей.

На чертеже показан предлагаемый ине:åртор.

Между входными выводами 1 и 2 пред- 10 лагаемого инвертора через датчик 3 тока включены параллельно две цапи, каждая из которых содержит соединенные последовально первичную обмотку 4 (5) выходного ансформатора 6, основную обмотку 7 (8) 15 росселя 9 и силовой управляемый ключ 10

1), шунтированный диодом 12 (13), Трансорматор 6 содержит дополнительные оботки 14 и 15, а дросель 9 дополнительные обмотки 16 и 17. Обмотки 14 и 16, 15 и 17 20 трансформатора 6 и дросселя 9 соединены г1оследовательно и образуют парафаэные обмотки цепи положительной обратной связи, их средняя точка соединена с первыми выводами 18 ключей 10 и 11. Свободный 25 вывод обмотки 16 соединен с управляющим выводом силового ключа 10 через соединенные последовательно первый резистор 19 и управляющий транзистор 20, шунтированйый возвратным диодом 21. Свободный вы- 30 вод обмотки 17 соединен с управляющим выводом силового ключа 11 через соединенные последовательно первый резистор 22 и управляющий транзистор 23, шунтированного магнитного узла (трансформатора), в котором вторичные обмотки магнитно связаны с одним сердечником, а первичные обмотки и обмотки обратной связи имеют магнитную связь с этим сердечником и, кроме того, имеют собственный магнитный поток, не сцепленный с витками вторичных обмоток. Такое выполнение магнитного узла эквивалентно показанному на фиг.1 раздельному исполнению дросселя и трансформатора.

Ключи 20 и 23 могут быть диодными.

Инвертор работает следующим образом.

Током обмоток 14 и 16 обеспечивается поддержание открытого состояния силового ключа 10, Одновременно на управляющем электроде силового ключа 11 обеспечивается отрицательное смещение, равное напряжению на обмотках 15 и 17, При возрастании тока силового ключа 10 до величины, когда падение напряжения на резисторе 3 превышает порог отпирания базоэмиттерного перехода транзистора 34, этот транзистор открывается, Это приводит к отпиранию ключа 29, через него и диод 26 начинает протекать ток, замыкающийся в контуре, содержащем обмотки 15 и 17, баэоэмиттерный переход силового ключа 10, диод 29 и резистор 30. Таким образом обеспечивается отрицательный ток управления силового ключа 10, и он форсированно запирается. При этом происходит изменение полярности напряжения на обмотках трансформатора 6 и дросселя 9. Во время этого на управляющих выводах ключей 10 и 11 поддерживается отрицательное напряжение, равное напряжению на конденсаторе 28. В зависимости от величины напряжения управляющего источника 37 изменяется порог срабатывания компаратора на транзисторе 34 и, следовательно, изменяется амплитуда тока, протекающего через силовые ключи.

Предлагаемый двухтактный стабилизированный инвертор обеспечивает повышение КПД за счет ускоренного запирания силовых ключей путем подачи на их управляющие электроды значительно большего по величине отрицательного тока управления и снижения коммутационных потерь в них, а также повышение надежности, так как отрицательный ток управления не определяется величиной емкости. коммутирующего конденсатора и начального напряжения на нем, Кроме того, достаточно большое сопротивление резистора 27 позволяет перевести работу инвертора в режим релейной стабилизации среднего значения выходного тока, что расширяет его функциональные возможности, Формула изобретения

Составитель B. Моин

Редактор Л, Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор В,Гирняк

Заказ 3896 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. Двухтактный стабилизированный инвертор по авт. св. ¹ 729772, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения КПД и надежности путем форсированного запирания силовых управляемых ключей, в выходной трансформатор и дроссель фильтра введены по паре дополнительных обмоток, каждая из дополнительных обмоток выходного трансформатора первым выводом cîåäèíåíà с первым выводом силового управляемого ключа, являющегося общим для его силовой и управляющей цепей, а вторым вывсдом через последовательно соединенные дополнительную обмотку дросселя фильтра, введенный первый резистор и введенный управляющий транзистор, шунтированный возвратным диодом, соединена с управляющим выводом силового управляемого ключа, причем точки соединения дополнительных обмоток дросселей фильтра с первым резистором через введенный первый разделительный диод соединены с первым выводом введенной последовательной RC-цепочки и змиттером :. введенного запирающего транзистора, коллектор которого через введенный резистор и введенные вторые разделительные диоды

5 соединен с управляющими выводами силовых управляемых ключей, первь;е выводы которь, х соединены с вторым выводом tiGcnepoea cr.ьной RC-цепочки и через введенные -:ðåòüè резисторы — с базой каждого

10 упоавляющего транзистора, при атом база запирающего транзистора соединена с выходным выводом компаратора, а сопротивление первого резистора выбрано большим, чем сопротивление второго резистора, 15 2. Инвертор по и. 1, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что компаратор выполнен в виде измерительного транзистора, коллектор которого соединен с выходным выводом KQMпара пра, змиттер через четвертый

20 резистор соединен с первыми выводами силовь,х праьляемых ключей, а база — с входным гводом инвертора, который через источник управляющего напряжения и пятый резистор соединен также с змиттером

25 ;змерител ьно го транзистора, при э- ом датчик гока выполнен в виде измерительного резистора, включенного между первыми выводами силовых управляемых ключей и входн ым выводом ин вертора.