Двухтактный регулируемый инвертор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Реснубл к (iii847472 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26. 10. 79(21) 2835208/24«07 с присоединением заявки М (5t)NL. Кл.

Н 02 М 7/537

Ваудерстееииый комитет

СССР (23) Приоритет во лелем изобретений и открытий

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 17.07. 81 (5З>УДК621 314. . 58 (088. 8) (72) Автор изобретения

Б. А. Глебов

Московский ордена Ленина энергетический инс гитут (71) Заявитель (54) ДВУХТААКТНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть .использовано в системах преобразования энергии, в частности в устройствах электропитания электронной или иной аппаратуры, в электроприводе, в системах регулиро-. вания и автоматики.

Известны схемы однотактных регулируемых инверторов, в которых для обеспечения работы трансформатора по симметричному циклу используется

10 дополнительный транзистор (11 и j 2).

Недостаток этих устройств заключается в том, что энергия в нагрузку передается только в один такт, что

15 уменьшает эффективность использова- . ния магнитных элементов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухтактный регулируемый инвертор, содержащий два силовых ключа, параллельно выходным цепям которых включены первые шунтирующие диоды, трансформатор с ослабленной магнитной

2 связью между первичными и иагрузочными обмотками, а также узел запирания силовых ключей 3).

Недостатки известного инвертора— сложность и неоправданные потери мощности в цепях управления силовыми ключами.

Цель изобретения — упрощение устройства, уменьшение динамических потерь в силовых ключах.

Поставленная цель достигается тем, что двухтактный регулируеьый инвертор выполнен по трансформаторной автогенераторной схеме с обмоткой положительной обратной связи, и ее выводы подключены к управпяющитт электродам силовых ключей через цепи, выполненные в виде трех параллельных ветвей, из которых первая и вторая — соответственно резистор и первый диод, а третья — последовательно соединенные конденсатор тт второй диод, причем их общая точка через третий диод подключена к шине

84747

Формула изобретения

3 питания устройства запирания силовых ключей, а параллельно входным цепям силовых ключей включены вторые шунтирующие диоды.

На чертеже представлена схема инвертора.

Схема содержит управляемые силовые ключи 1 и 2, диоды 3 и 4, шунтирующие выходные цепи силовых ключей 1 и 2, диоды 5 и 6, шунтирующие входные цепи силовых ключей 1 и 2, . трансформатор 7 с вторичной обмоткой 8, первичными обмотками 9 и 10, обмоткой 11 положительной обратной связи, узел 12 запирания силовых

15 ключей 1 и 2,цепи 13 и 14 с несимметричной проводимостью, причем к ждая цепь содержит резистор. 15 (16), первый диод 17 (18), второй диод 19 (20), конденсатор 21 {22) и третий диод 23 (24), шины 25 и 26 питания инвертора шина питания 27 узла 12 запирания, шину входного сигнала 28, цепь 29 возбуждения генерации.

Выходная цепь силового ключа (тран-д зистора) 1 (2 ) шунтирована диодом

3 (4) и через перви-иную обмотку 9 (10) трансформатора 7 включена между шинами 25 и 26 питания. Входные цепи транзисторов l и 2 шунтированы диодами зО

5 и b. К вторичной обмотке 8 нагрузка подключена через выпрямитель. Выводы обмотки ll положительной обратной связи подключены к базам силовых транзисторов 1 и 2 через цепи 13 и у

14 с несимметричной проводимостью, причем каждая цепь образована тремя параллельными ветвями в виде резистора 15 (16) первого диода 17 (18) и последовательной диодно-конденсатор- 4р ной цепи, содержащей второй диод 19 (20) и конденсатор 21 (22), а средняя точка каждой конденсаторно-диодной цепи через третий диод 23 (24) соединена с шиной 27 питания узла 12 45 запирания. Выходные цепи этого устройства подключены параллельно входным цепям силовых транзисторов 1 и 2, а вход устройства 12 соединен с шиной

28 управляющего сигнала. 50

Инвертор работает следующим обра-.

SOM.

При возбуждении генерации с помощью пусковой цепи 29, например с помощью цепи отпирающего смещения, токи нагрузки и.силовых ключей нарастают в каждый такт плавно. Плавность нарастания токов вызвана намеренно

2 4 ослабленной магнитной связью между первичной и нагрузочными обмотками.

Если ограничением базового тока транзистора обеспечить ограничение коллектарного тока, то амплитуда тока на первичной и вторичной сторонах трансформатора будет заданной. При этом устройство по отношению к совокупности нагрузок на вторичной стороне выступает в режиме источника тока. Величина порога ограничения токов силовых ключей устанавливается путем выбора величины резисторов 15 и 16. Это обусловлено тем, что в первый такт базовый ток первого транзистора l замыкается через элементы 6-18 — 11-15, а во второй такт базовый ток второго транзистора 2 замыкается через элементы

5-17-11-16. Выбором величин сопротивлений резисторов 15 и 16 амплитуды коллекторных токов устанавливаются одинаковыми при настройке схемы.

Поскольку схема ведет себя как источник тока по отношению к нагрузкам на вторичной стороне, регулирование энергии в этих нагрузках осуществляется периодическим возбуждением и срывом генерации в инверторе.

Срыв генерации осуществляется подачей управляющего сигнала на шину

28 узла 12 запирания. При этом с помощью диодов 19,23,20,24 обеспечивается экономичный импульсный режим питания узла 12 запирания. После осуществления запирания силовых ключей потребление энергии узлом 12 существенно уменьшается .

Конденсаторы 21 и 22 снабжают энергией устройство запирания в течение времени, достаточном для устойчивости процес.са запирания.

Преимущества предлагаемого устройства заключаются в точ, сто оно проще, так как нет необходимости использовать датчик тока, компаратор, цепи его питания, цепи связи компаратора с устройством запирания силовых ключей. Кроме того, в нем меньше потери мощности, так как величина тока обмотки положительной обратной связи устанавливается на уровне, минимально необходимом для обеспечения требуемого (по нагрузочной способности) выходного тока.

Двухтактньп регулируемый инвертор, содержащий два силовых ключа, парал5 84747 лельно выходным цепям которых включены первые шунтирующие диоды, трансформатор с ослабленной магнитной связью между первичными и нагрузочными обмотками, а также узел запнрания силовых ключей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и уменьшения динамических потерь, инвертор выполнен по трансфорирторной автогенераторной схеме с обмоткой обратной положительной связи, и ее выводы подключены к управляющим электродам силовых ключей через цепи, выполненные в виде трех параллельных ветвей, из которых первая и вторая — соответственно резистор и первый диод, а третья — соединенные последовательно конденсатор и второй диод, причем их общая точка

2 6 через третий диод подключена к шине питания узла запирания силовых ключей, а параллельно входным цепям силовых ключей включена вторые шунтирующие диоды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Моин В.С. н Лаптев Н,Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., "Энергия", 1972, с.!94, рис.6-96.

2.Сборник. статей под ред.Конева Ю.И. Электронная техника в автоматике. "Советское радио", вып.8, с.131, рис.26.

3 ° Проблемы миниатюризации и унификации ВИП РЭА, ИДНТП, l979, с.l31, рис.1-в, 2-6.

Составитель Н. Цишевская

Редактор Ю. Петрушко Техред Л.Пекарь Корректор А. Гриценко

Заказ 5519у83 краж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4