Инвертор

 

ОПИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{ii> 85170?

Союз Советских

Соцналнстнческнх ,т еспубпнк (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл: (22) Заявлено 29.06.79 (2! ) 2787045/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Н 02 М 7/537

Птеударстввииый кемитет

СССР ио делам изавретеиий и открытий (53) УДК621. 314. .58(088.8) Опубликовано 30.07.81. Бюллетень Я 28

Дата опубликования описания 30.07.81 (72) Автор изобретения

Б.А,Бычков (71) Заявитель (54) ИНВКУтОГ

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к инверторам, преобразующим постоянный ток в переменный.

Известен инвертор (1), выполнен ный по полумостовой схеме автогенератора, содержащий два коммутирующих транзистора в одном плече моста и два конденсатора и другом плече моста, силовой трансформатор, первичная об .мотка которого включена в диагональ моста, н управляющий трансформатор с насыщакштнмся сердечником. С целью устранения срыва автоколебаний при включении инвертора на нагрузку с большим пусковым током (например выпрямитель с большой величиной емкости конденсаторов фильтра), управляю-. щий трансформатор содержит дополни,тельную обмотку обратной связи, включенную последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, через которую осуществляется положительная обратная связь по току.

Наиболее близким:по технической

:сущности к предлагаемому является ин вертор $2 f выполненный по мостовой схеме ав то генератора, содержащий коммутирующие транзисторы в плечах моста, силовой трансформатор, первичная обмотка которого включена в диагональ моста, и управляющий трансформатор, первичная обмотка которого подключена через. балластный резистор к выводам обмотки обратной связи .силового трансформатора,.а вторичные обмотки управляющего трансфорМатора подключены к переходам база-эмиттер коммутирующих транзисторов. l

С целью устранения срыва автоколабаний инвертора (при включении его на нагрузку с большим пусковым током), управляющий трансформатор оо держит дополнительную обмотку, включенную последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора.

Общим недостатком этих инверторов является низкая надежность, в связи:07.3 8517 с отсутствием ограничения тока коллекторов коммутирующих транзисторов до допустимого значения в пусковой период при вероятности аварийной перегрузки. Поскольку глубина положитель-, 5 ной обратной связи по току увеличива-. ется при уменьшении сопротивления нагрузки, это сохраняет коммутирующий режим преобразователя вплоть до ава рийных режимов . Величина тока коллек - 1о торов коммутирующих транзисторов, в том числе и в аварийном режиме, будет в основном определяться сопротивлением нагрузки, что может привести к выходу as строя транзисторов преобра- 15 зователя.

Цель изобретения — повышение надежности инвертора путем ограничения тока коллекторов коммутирующих транзисторов до допустимого уровня в пусковой период и обеспечение устойчивого режима автоколебаний при включении.инвер" тора на нагрузку с большим пусковым током

Поставленная цель достигается тем, что в инвертор введены два управляющих транзистора разного типа проводимости, два диода, второй и третий резисторы, причем второй резистор включен последовательно с первичной обмоткой снло- ЗО вого трансформатора, а к выводам вто" рого резистора подключены через третий резистор включенные параллельно переходы база-эмиттер двух управляюших транзисторов, промежутки коллекторэниттер которых подключены параллельно первичной обмотке управляющего трансформатора через диоды, включенные согласно в цепи коллекторов соответственно типу проводимости транзисторов.

Электрическая схема инвертора представлена на чертеже.

Инвертор содержит коммутирующие транзисторы 1 — 4, образующие плечи моста, силовой . трансформатор 5 с пер45 вичной обмоткой 6, включенной в диагональ моста, вторичной обмоткой 7, подключенной к выходным клеммам инвертора и обмоткой 8 обратной.связи. Частоту коммутации коммутирующих транзис- торов 1 . — 4 в рабочем режиме задает управляющий трансформатор 9 с насыщающимся сердечником, имеющий первичную обмотку 10 и четыре вторичных обмотки 11 - 14, подключенные через балластные резисторы 15 — 18 к переходам база-эмиттер коммутирующих тран= зисторов 1 - 4. Первичная обмотка 10 управляющего трансформатора 9 подключена через первый резистор 19 к обмотке 8 обратной связи силового трансформатора 5. Для обеспечения поставленной цели в цепь первичной обмотки силового трансформатора включен вточ рой резистор 20, к которому подключены через третий. резистор 21 входные цепи первого и второго управляющих транзисторов 22 и 23, промежутки коллектор-эмиттер которых подключены параллельно первичной обмотке 10 управляющего трансформатора 9 через диоды 24 и 25.

Работа инвертора на нагрузку с большим пусковьщ током (например, на выпрямитель с большой величиной емкости конденсатора фильтра) происходит следующим образом.

Первыми открываются те из двух пар коммутирующих транзисторов, например, 1 и 4 илн 2 и 3, на вход которых поступает запускающий импульс полощи тельной популярности . Предложим, что запускающий импульс положительной полярности поступает на вход коммутирующих транзисторов 1 и 4. Благодаря положительной обратной связи с снловйм трансформаторпм 5 .через управляющий трансформатор 9, эта пара коммутирующих транзисторов входит в режим насып1ения, а пара коммутирующих транзисторов 2 и 3 запирающим управляющнм напряжением удерживается в режиме отсечки. В этом режиме ток баз коммутирующих транзисторов 1 и 4 ограничивается балластными резисторами 15 и 18, включенными в цепь вторичных обмоток

11 и 14управляющего трансформатора 9.

При входе коммутирующих транзисторов

1 и 4 в режим насыщения начинает нарастать ток, текущий через первичную обмотку 6 силового трансформатора 5 и резистор 20. При достижении на втором резисторе 20 падения напряжения, достаточного для отпирания первого управляющего транзистора 22, последний, открываясь, шунтирует первичную обмотку

l0 управляющего трансформатора 9, чем выводит коммутирующие транзисторы 1 и

4 нз насыщения. Запасенная энергия в индуктивности обмоток трансформаторов вызывает изменение полярности управляющих напряжений на переходе базаэмиттер коммутирующих транзисторов, запирая -коммутируюшие транзисторы I H

4 и отпирая транзисторы 2 и 3, 5 8517

В результате пара транзисторов l u

4 входит в режим отсечки, а пара транзисторов 2 и 3 в режим насыщения. Ток баз этих транзисторов ограничивается балластными резисторами 16 и 17. Tef перь нарастающий импульс тока коллек торов транзисторов 2 и 3, создавая ira" дение напряжения на резисторе 20, открывает транзистор 23, который, шунти руя первичную обмотку 10 управляющего tO трансформатора 9, осуществляет переключение тока нагрузки на пару транзисторов 1 и 4. После этого цикл вновь повторится.

В пусковой период не происходит . Л срыва автоколебаний, поскольку ток коллекторов коммутирующих транзисторов не достигает значений, при которых тока баз транзисторов. было бы недостаточно для удержания пары открытых ?О коммутирующих транзисторов. в режиме насыщения.

По мере истечения времени пускового режима ток коллектора коммутирующих транзисторов уменьшается до величины, 2$ соответствующей рабочей, величине тока нагрузки инвертора. При рабочем значении тока нагрузки, падения напряжения на резисторе 20 недостаточно для отпирания транзисторов 22 и 23. В ЭО связи с этим длительность импульсов тока коллектора транзисторов 1 — 4 в рабочем режиме определяется временем насыщения магнитопровода управляющего трансформатора 9. .Э5

Формула изобретения

Иивертор, содержащий коммутирующие транзисторы включенные по мостовой схеме автогенератора, силовой трансформатор, первичная обмотка которого включена в диагональ моста, и управляющий трансформатор, первичная обмотка которого подключена через первый резистор к обмотке обратной связи силового трансформатора, а вторичные обмотки управляющего трансформатора подключены к переходам база-эмиттер коммутирующих транзисторов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности инвертора, в него введены два управляющих транзистора разного типа проводимости, два диода, второй и третий резисторы, причем второй резистор включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, а к выводам второго резистора подключены через третий резистор включенные параллельно переходы база-эмиттер двух управляющих транзисторов, промежутки коллектор-эмиттер которых подключены параллельно первичной обмотке управляющего трансформатора через диоды, включенные в цепи коллекторов соответственно типу проводимости транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент CUBA В 34047089, кл. 363-59, 1978.

2. Патент Франции Р 2369732, кл. Н 02 М 7/537, 1978.

Предлагаемый инвертор, выполненный по схеме ав тогенератора мо стово го типа с устройством ограничения тока кол) лекторов коммутирующих транзисторов .в пусковой период, отличается от известного более высокой надежностью. Наличие ограничения тока коллекторов коммутирующих транзисторов в пусковой

4 период позволяет применить в качестве коммутирующих транзисторов более дешевые, имеющие меньший допустимый ток коллектора.

851707

Составитель Т.Kpmosa

Редактор Е.Папп Техред M. Рейвес 1 оррректор Л. Иван, Закаэ 6386/84 Тираж 730 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

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