Транзисторный инвертор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)ь H 02 M 7/5387

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБс+ "ЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а.

I (21) 4651222/07 (22) 09,01,89 (46) 15,09,91. Бюл. hb 34 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института и Инстит т проблем управления (72) Д.Б.Изосимов, К.К. Крутиков. Г.П,Петрова и A,Â.Bèíîãðàäîâà (53) 621.314.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 989711, кл, Н 02 М 7/537, 1981, Авторское свидетельство СССР

М 1317616, кл. Н 02 М 7/537, 1985, (54) ТРАНЗИСТОРНЬ Й ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть испаг ьзовано в системах вторичного электропитания. Цель изабретеИзобре. ение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение КПД путем уменьшения динамических потерь.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2, 3, 4, 5 - диаграммы напряжений и токов, причем фиг. 2 — для активно-индуктивной нагрузки, на фиг. 3 — для активной нагрузки, на фиг. 4 — для холостого хода, на фиг. 5 — . для симметричных импульсов управлеГния с нулевой паузой.

Транзисторный инвертор состоит иэ двух плеч с транзисторами 1. 2, зашунтированными обратными диодами 3. 4. В цепи транзисторов включен ограничительный дроссель 5, к отводу от средней точки которого подсоединена нагрузка 6. Инвертор

„„ Ы„„1677830 А1 ния — повышение КПД путем:,меньшения динамических па ерь. В инвертаре между транзисторами i и 2 включен ограничительный драссель 5 с отводом от средней очки, подключенным к нагрузке 6..Каждый транзистор 1/2/ с ограничительным драсселем

5 lUóíòèрован демпфирующей цепочкой, снижающей потери ма циасти Ipl4 выключении транзистора 1/2/ и состоящей из конденсатора 10/14/ и демпфирую це-а диода

11/15/ Перезаряд конденсатора i0/14/ г раисходит при открытом транзисторе 2/1/ через перезарядный драс=ель 8/12/ и блокирующий диод 9/13, Ограничительный драссель 5 уменьшает г.отери мощности при включении транзистора 1/2/ на активную нагрузку, задерживая нарастание така коллектора. 5 ил. подключен к основному источнику питания

7 и содержит перегарядный драссыь 8. соединенный одним выводам с катодам блокирующего диод- 9, анод которого подключен к входному выводу инвертара, другим выводом драссель 8 через конденсатор 10 соединен с коллектором транзистора

2 и через демпфирующий диод 11 - коллектором транзистора 1.

Аналогичным образам соединены .с транзистором 1 перезарядный драссель 12, блокирующий диод 13.. конденсатор 14 и демпфирующий диод 15, Инвертор может работать в регулируемом режиме с произвольным законом управления. В этом случае реализуются два типа коммутации: от обратного диода к транзистору плеча и наоборот. Пусть в предкоммутационный период проводит диод 4, Конденсаторы 14 и 10 заряжены до положительного напряжения током нагрузки по путям зарядного тока 7-15 — 14-5 и

7-9 — 8 — 10-5. Коммутация начинается отпиранием транзистора 1. Начало изменений 5 . с подачей управляющего импульса на включение тренажера 1, дроссель 5 оказы, вается под полным напряжением источника 7. Скорость уменьшения тока диода 4 ограничена индуктивностью полуобмотки 10 дросселя 5, Коллекторный ток i определяется соотношением

И =-Из+ 1н-И, где i

Пока проводит ток lq диод4, i - l< = 0 и коллекторный ток l1 равен току 1д разряда конденсатора 14, Разрядный ток имеет вид положительной полуволны синусоиды. К моменту спада до. нуля тока Из происходит 20 полный переход тока нагрузок i< на транзистор 1 и коммутация заканчивается, К этому времени конденсатор 14 переэаряжается до отрицательного напряжения (см, временные диаграммы фиг, 2, 3, 4). 25

Поскольку начальный уровень напряжения U>p<> пропорционален току нагрузки, происходит автоматическое согласование тока включаемого транзистора и тока нагрузки. 30

Второй тип коммутации — от транзистора к обратному диоду. Конденсаторы 14 и 10 заряжены до отрицательного напряжения в предшествующий коммутационный интервал (см. фиг. 2 — 5). 35

Коммутация начинается запиранием транзистора 1. С подачей сигнала на включение транзистора 1 и его выключением ток нагрузки переходит с транзистора 1 на три ветви: 40

1) с диодом, 2) с диодом 15, конденсатором 14, 3) с диодом 9, дросселем 8, конденсатором 10.

В первый момент проводит только ветвь 45 с диодом 15 и конденсатором 14, шунтирующая дроссель 5, с начальным током, равным току нагрузки в момент переключения.

Нарастание токов остальных ветвей задерживается индуктивностями в их цепях, Условия ускоренного выключения запираемого транзистора создаются за счет практически мгновенного перехода тока плеча с коллектора на указанную ветвь с диодом 15 и конденсатором 14. Коллекторный ток транзистора 2 будет равен нулю до тех пор, пока проводит диод 4, шунтирующий его, независимо от того, подан управляющий импульс на включение транзистора или он отсутствует.

Формула изобретения

Транзисторный инвертор, содержащий первый транзистор, подключенный коллектором к первому входному выводу инвертора, второй транзистор, подключенный эмиттером ко второму входному выводу инвертора, ограничительный дроссель.. включенный между эмиттером первого транзистора и коллектором второго транзистора и подключенный отводом от средней точки обмотки к выходному выводу инвертора, две демпфирующие цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных демпфирующего диода и конденсатора, и два обратных диода, каждый из которых включен встречно-параллельно с транзистором, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения динамических потерь, в него введены два перезарядных дросселя и два блокирующих диода, первая демпфирующая цепочка подключена демпфирующим диодом к эмиттеру второго транзистора, а конденсатором— к змиттеру первого транзистора, вторая демпфирующая цепочка подключена демпфируащим диодом к коллектору первого транзистора, а конденсатором — к коллектору второго транзистора, причем между точкой соединения конденсатора и демпфирующего диода первой и второй демпфирующих цепочек и соответственно первым и вторым входными выводами инвертора включены через блокирующие диоды переэарядные дроссели.

1677830

1677830

1RI

mLf10

Составитель В, Моин

Редактор В. Фельдман Техред M.Màðãåíòýë Корректор Т, Малец

Заказ 3121 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 161