Транзисторный инвертор

 

Использование: преобрэзопэние постоянного напряжения в переменное в системах вторичного электропитания и электропривода. Сущность изобретения: каждый управляющий трансформатор на выходе блока управления выполнен на двух сердечниках 31.1, 32.1 (31.2.32.2), на первом 31.1 (31.2) из которых намотаны четыре обмотки 33.1-36.1 (33.2-36.2), на втором 32.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 М 7/5387

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР иеЮЗНМ

"l « " Н4Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л1 Д (г 1) 4921543/07 (22) 25.03.91 (46) 23.06,93. Бюл. 3Ф 23 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники (72) Ю.А.Мордвинов (56) Авторское свидетельство СССР

М 762113, кл. Н 02 M 7/537, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1317620, кл. Н 02 M 7/5385, 1984. (54) ТРАНЗИСТОРН!- 1Й ИЕ ВЕРТОР (57) Исп" льзование: преобразование постоянного наг1ряжения в переменное в систеМВх вторичноГО электропитания и электропривода. Сущность изобретения: каждый управляющий трансформатор на

„„ЯЦ„„1823115 А1 выходе блока управления выполнен на двух сердечниках 31 1, 32.1 (31.2. 32.2), на первом

31.1 {31,2) из которых намотаны четыре обмотки 33,1-36.1 (33.2 — 36,2), на втором 32 1 (32.2) — две обмотки 37.1, 38,1 (37.2, 38.2), а первичные обмотки 39.1, 40.1 (39,2, 40,2) намотаны на оба сердечника. Блокирующие обмотки 33 и 36 обеспечивают блокировку отпирания одного плеча полумоста силовых транзисторов 1 (2) до скончания процесса рассасывания носителей г другом силовом транзисто,.е полумос1 а 2 (1) при запирании последнего, Это производится с помощью аапираощих обмоток 37 и 38, годключенным к входу силовых транзисторов 1-4, 2 ил.

1823115

Изобретениеотносится кэлектротехни- 36.1; 43 — на запирающих обмотках 37.1;

Ke, s частности к статическим преобраэова- 38,1; 44 — на первичных обмотках 39.2, 40.2, телям постоянного напряжения в охватывающих оба сердечника 31.2, 32.2; 45 переменное, и может применяться в преоб- — на блокирующих и базовых обмотках 33,2— разовательной технике при разработке ис- 5 36.2; 46 — на запирающих обмотках 37.2, точников электропитания различного 28;2; 47 — на выходных выводах 13-14, назначения. Инвертор работает следующим обраЦелью изобретения является повыше- зом, Пусть при положительном значении нание КПД эа счет уменьшения мощности по- пряжений 41 и 44 на "началах" обмоток терь в целях управления силовых 10 согласующих трансформаторов 31.1, 32.1 транзисторов. (31.2, 32.2) формируются положительные поНа фиг.1 представлена схема инверто- тенциалы, До момента времени t< пусть ра; на фиг.2 — диаграммы напряжений на включены транзисторы 2, 4 и на выходных отдельных элементах схемы, поясняющие выводах 13-14формируется нулевое напряпринцип работы устройства. жение. В момент времени to изменяется поИнвертор содержит, например два по- лярность напряжения на первичных лумоста силовыхтранзисторов1-4, подклю- обмотках 39.1. 40.1, что приводит к закораченных через отсекающие диоды 5, 6 к чиванию обмотки 36.1 через еще не выклювыходным выводам 7, 8 две пары возврат- ченныйтранзистор2, переходу практически ных диодов 9-12, соединенных с входными всего магнитного потока в сердечниках 32,1, 7, 8 и выходными выводами 13, 14, блок увеличению напряжения на обмотках 37.1, управления, включающий задающий гене- 38.1, форсированному выключению транзиратор 15, связанный с первым усилителем стора 2 за счет напряжения обмотки 38.1 и мощности 16 непосредственно. а с вторым надежному запиранию транзистора 1.

17 — через фаэосдвигающее устройство 18, После выключения транзистора 2 в мобазовые резисторы 19-22. соединенные 25 мент времени с1исчеэает режим короткого первыми выводами с базами силовых трэн- замыкания для обмотки 36,1, что приводит к зисторов 1 — 4, разделительные 23 — 26 и бло- перераспределению магнитных потоков кирующие 27 — 30 диоды, подключенные между сердечниками практически пряма катодами соответственно к коллекторам и пропорционально их сечениям(при условии эмиттерам силовых транзисторов 1-4, каж- 30 выполнения сердечников иэ одинакового дый согласующий трансформатор усилите- материала). Например при рабочей частоте лей мощности 16, 17 выполнен на двух инвертора 20 кГц и времени выключения сердечниках 31.1 (31.2).32,1(32.2), причем на транзисторов 2 — 3 мкс сечения сердечников одном сердечнике 31.1 (31,2), имеющем могут отличаться в 8-12 раз. В практике большую магнитную проводимость распо- 35 из-за ограниченной номенклатуры сердечложены две базовые и две блокирующие ников можно применять сердечники из разобмотки 33,1 — 36.1 (33.2-36,2), а на другом личных материалов. Таким образом с сердечнике 32.1 (32,2), имеющем малую маг- момента времени tl к транзистору 2 прикланитную проводимость, расположены запи- дывается запирающее напряжение обмотки рающие обмотки 37.1, 38.1 (37.2, 38.2), à 40 35.1(напряжение обмотки 38.1 меньше укапервичные обмотки 39.1, 40.1(39.2, 40.2) ох- занного), транзистор 1 включается за счет ватывают оба сердечника, при этом каждая тока. определяемого напояжением обмотки базовая обмотка 34.1, 35.1(34.2, 35.2) вклю- 34.1, а на выходе формируется напряжение чена между вторым выводом базового рези- 47 положительной полярности, В таком постора 19-22 и эмиттером соответствующего 45 ло>кении схема находится до момента вресилового транзистора 1-4, каждая блокиру- мени и, когда изменяется полярность ющая обмотка 33.1, 36.1 (33,2,.36.2) через напряжений на первичных обмотках 39,2, введенный разделительный диод 23-26 40,2 трансформатора второго усилителя включена между коллектором и эмиттером мощности 17. При изменении полярности соответствующую силового транзистора 1- 50 напряжения на первичных обмотках 39.2, 4, а каждая запирающая обмотка 37,1, 38.1 40.2 согласующего трансформатора усили(37.2, 38,2) через веденный блокирующий теля мощности 17 вторичная обмотка 36.2 диод 27 — 30 включена между базой и эмитте- закорачивается на коротко через диод 26 и ром соответствующего силового транэисто- еще не выключенный транзистор 4, что прира 1-4, ° водит к вытеснению практически всего магНа фиг.2 представлены напряжения: 41 нитного потока в сердечник 32.2, — на первичных обмотках 39.1. 40,1, охваты- увеличению напряжения на обмотке 38.2 вающих оба сердечника 31,1, 32,1; 42 — на (см.46) и форсированному выключению блокирующих и базовых обмотках 33.1- транзистора4,нулевомунапряжениюнаоб1823115

Формула изобретения

Транзисторный инвертор, содержащий по меньшей мере два соединенных по полумостовой схеме силовых транзистора, каждый из которых шунтирован возвратным диодом и базой подключен к первому выводу базового резистора и блок управления, к

Составитель Ю,Мордвинов

Техред М,Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор

Заказ 2185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 мотке 34,2 (см.45) и выключенному состоянию транзистора 3. После выключения транзистора 4 в момент времени t3 исчезает режим короткого замыкания для обмотки

36.2, что приводит к перераспределению 5 магнитных потоков между сердечниками, и т А.

Таким образом предлагаемый транзисторный инвертор позволяет повысить КПД инвертора за счет уменьшения мощности потерь в целях управления силовых транзисторов в 5 — 6 раз и уменьшения токовой загрузки транзисторов усилителей мощности по фронтам их переключения. выходу которого подключен управляющий трансформатор, отличающийся тем, что. с целью повышения КПД, управляющий трансформатор выполнен на двух сердечниках, охваченных общей первичной обмоткой, причем на одном сердечнике, имеющем большую магнитную проводимость, расположены две базовые и две блокирующие обмотки, а на другом сердечнике, имеющем малую магнитную проводимость;две запирающие обмотки, при этом каждая базовая обмотка включена между вторым выводом базового резистора и эмиттером соответствующего силового транзистора, каждая блокирующая обмотка через введенный разделительный диод включена между коллектором и эмиттером соответствующего силового транзистора, а каждая запирающая обмотка через введенный блокирующий диод включена между базой и эмиттером соответствующего силового транзистора,