Транзисторный инвертор

 

k»k 8I l482

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик

ОП ИСАН И Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.09.78 (21) 2665574i24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.03.81, Бюллетень ЛЪ 9 (45) Дата опубликования описания (51) Ч. Кл, Н 02 М 7/537

Гасударственный комитет

СССР по лолам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.58 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Шахов, А. А. Махно н В. Д. Бобков

{71) Заявитель (54) TPAH3ИСТОРНЬ1И ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное с помощью инверторов.

Известны транзисторные инверторы с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, содержащие выходной трансформатор, силовые транзисторы, управляемые с помощью модулятора ширины импульсов, на вход которого включен усилитель рассогласования опорного сигнала н сигнала, пропорционального выходному напряжению инвертора (1).

В таких инверторах может возникнуть режим одностороннего подмагничивания сердечника выходного трансформатора вследствие несимметрии по полупериодам силовой цепи инвертора.

Для симметрирования работы силовой части инвертора применяются, например, замкнутые системы коррекции длительности импульсов управления силовыми транзисторами, которые содер>кат датчик тока силовой цепи, соединенный через балансный усилитель с модулятором ширины импульсов 12). При возникновении подмагничивания сердечника возрастает ток силовой цепи в одном из полупериодов, и под действием сигнала датчика тока происходит

2 смещение пилообразного напряжения, подаваемого в широтно-импульсный модулятор, в ту или иную сторону, что вызывает увеличение длительности импульсов управления одним плечом инвертора н уменьшение длительности импульсов управления друг и м пл ечо м.

Недостаток данного решения состоит в сложности выполнения модулятора шири1п ны импульсов, который должен быть на два противофазно-управляемых выходных канала, и балансного усилителя сигнала датчика тока.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что в транзисторном ннверторе с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, содержащем задающий генератор прямоугольных импульсов, двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором и силовыми транзисторами, цепи управления KoTopbkx соединены с выходом широтно-импульсного модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом сравнивающего усилителя, первый вход которого связан с выходом инвертора, а второй вход соединен с элементом опорного напря>кения, датчик магнитного состояния

30 сердечника выходного трансформатора, 811462 подключенный Ilo выходу к управляющему входу реверсивного усилителя, данный усилитель выполнен по схеме с вы«одным однополупериодным напряжением и подключен по цепи питания к выходу задающего генератора, а по выходу — ко второму в«оду сравнивающего усилителя.

Предлагается также выполнить рсверсивный усилитель с трансформатором пи1ания, вторичная обмотка которого имеет отвод от средней точки, образующий первый выходной вывод усилителя, а концы этой обмотки соединены через диоды и резистор и регулирующий транзистор в одном из плеч со вторым выходным выводом усилителя.

Гл 1цность изобретения поясняется чертси. ом.

Инвертор содержит двухтактный усилитель мощности с силовыми транзисторами

1 — 4, с выходным трапсфопматором 5, выпрямитслем 6 и фильтром 7. Конденсаторы 8, 9 и трансформатор 10 совместно с транзисторами 1 н 2 образуют задающий генератор прямоугольных импульсов. Транзисторы 1 и 2 управляются непосредственно с вы«ода задающего генератора, а транзисторы 3 и 4 черсз промежуточный усилитель 11 и модулятор ширины и IllvJlbcoB

12. Управляю1ций вход модулятора 12 соединен с выходом сравнивающего усилителя 13, первый вход которого соединен с выходом инвертора, а на второй вход через резистор 14 подано опорное напряжение.

Для симметрирования работы инвертора по полупериодам введен датчик тока в виде, например, трансформатора тока 15 и дифференциального выпрямителя 16. Вы«од датчика соединен со входом регулипуюшего транзистора 17 через резисторный делитель 18. Транзистор 17 включен через диод

19 в одно из плеч реверсивного усилителя, а другое плечо этого усилителя образовано диодом 20 и резистором 21. Питание реверсивного усилителя осуществляется через трансформатор 22, соединенный с выходом задающего генератора, а выход этого усилителя через резистор 23 соединен со вторым входом усилителя 12.

Инвертор работает следующим образом. При симметричной работе силовой части величина тока в цепи первичной обмотки выходного трансформатора 5 также симметрична по полупериодам, и на выходе датчика 15, 16 сигнал отсутствует, на выходе реверсивного усилителя (ток по резистору 23) сигнал также отсутствует. Поэтому система симметрирования не оказывает влияния на работу инвертора. При несимметрии вольтсекундны«интегралов напряжения, приложеннго к трансформатору 5, происходит одностороннее подмагничивание его сердечника, и ток первичной обмотки в один полупериод становится больше, чем в другой. На выходе датчика появляется постоянное напряжение, вслич1ша и поляр55

5

1О

l20

50 ность которого пропорциональны величине и направлению подмагничивания сердечника. Этот сигнал, воздействуя на транзистор

17, создает разбаланс реверсивного усилителя, и на вы«оде (резистор 23) появляется однополупериодное напряжение, Ilo величине и полярности соответствующее величине и направлению подмагничивания. Это напряжение, суммируясь с эталонным напряжением, вызывает уменьшение или увеличсния скважности выходных импульсов модулятора 12 в один из полупериодов, таким образом, чтобы вернуть работу силовой части инвертора в симметричный ре>ким. Таким образом, симметрирование осуществляется автоматически компенсационным способом.

В отличие от прототипа усил11тель curIi3,l3 датчика тОИ3 содержит:Iишь Один транзистор, а модулятор ширины импульсов может быть выполнен по любой известной схеме, что ведет к упрощению устройства.

Формула изобретения

1. Транзисторный инвертор с 1и11ротноимпульсным регулированием выходного напряжения, содержащий задавший генератор прямоугольны«импульсов, двухтактный усилитель мощности с вы«одным трансформатором и силовыми транзисторами, цепи управления которых соединены с выходом широтно-импульсного модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом сравнивающего усилителя, первый вход которого связан с выходом инвертора, а второй вход соединен с элементом опорного напряжения, датчик магнитного состояния сердечника выходного трансформатора, подключенный по выходу к управляющему входу реверсивного усилителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью его упрощения, указанный реверсивный усилитель выполнен по схеме с выходным одпополупериодным напряжением и подключен по пепи питания к выходу задающего генератора, а по вы«оду — ко второму входу сравнивающего усилителя.

2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что указанный реверсивный усилитель содержит трансформатор, первичная обмогка которого соединена с выводами питания усилителя, вторичная обмотка имеет отвод от средней точки, образующий первый вы«одной вывод усилителя, один конец вторичной обмотки через первый диод и резистор соединен со вторым выходным выводом усилителя, а второй конец вторичной обмотки через второй диод, включенный в полярности, обратной по отношению к первому диоду, соединен через регулирующий транзистор со вторым выходным выводом усилителя, причем база этого транзистора

811462

Составитель В, Моин

Техред Р. Беркович

1(орректор Л. Слепая

Редактор Б. Федотов

Изд. № 182 Тираж 749

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 1436

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома соединена с управляющим входом усили.теля.

Источники иинформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 479101, кл. G 05 F 1/64, 1973.

2. Патент Англии ¹ 1421797, кл. Н02 F, 1976 (прототип).