Инвертор

 

1. ИНВЕРТОР, содержащий транзисторный мост, одна диагональ которого образует выход инвертора, задающий генератор, выходами соединенный с первыми входами основных формирователей импульсов, выходы которых соединены с управляющими входами транзисторов, два датчика состояния транзисторов, входЫ: которых соединены последовательно и подключены к выходу инвертора, а общая точка соединения датчиков подключена к средней точке емкостного делителя, шунтирующего другую диагональ моста, выходы датчиков подключены к вторым входам соответствующих основных формирователей , вьтрямителиг выходы которых шунтируют управляющие переходы соответствующих транзисторов, отличающийся ем, что, с целью повышения КПД путем снижения потерь на управление, в него введены два дополнительных формирователя импульсов , первые входы которых соединены с выходами задающего генератора, к вторым входам подключены выходы указанных датчиков, а выходы дополнительных формирователей подключены к входам соответствующих выпрямителей. 2. Инвертор ПОП. 1,о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения путем уменьшения времени выключения транзисторов, выходы дополнительных сг формирователей импульсов через дирды подключены к базо-коллекторным пере-; ходам соответствующих транзисторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) 3(51) Н 02 М 7 537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3347786/24-07 (22) 16.10.81 (46) 07.07.84. Бюл. 9 25 (72) В.И.Авдзейко (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.314.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 594567, кл. Н 02 М 7/537, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

По заявке В 3344531/07, кл. Н 02 M 7/537, 1982, (54)(57) 1. ИНВЕРТОР, содержащий транзисторный мост, одна диагональ которого образует выход инвертора, задающий генератор, выходами соединенный с первыми входами основных формирователей импульсов, выходы которых соединены с управляющими входами транзисторов, два датчика состояния транзисторов, входы; которых соединены последовательно и подключены к выходу инвертора, а общая точка соединения датчиков подключена к средней точке емкостного делителя, шунтнрующего другую диагональ моста, выходы датчиков подключены к вторым входам соответствующих основных формирователей, выпрямители, выходы которых шунтируют управляющие переходы соответствующих транзисторов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения потерь на управление, в него введены два дополнительных формирователя импульсов, первые входы которых соединены с выходами задающего генератора, .к вторым входам подключены выходы указанных датчиков, а выходы дополнительных формирователей подключены к Я входам соответствующих выпрямителей.

2. Инвертор по п;1,о т л и ч а ю- ф/ф шийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения путем уменьшения времени выключения транзисторов, выходы дополнительных д формирователей импульсов через дирдыподключены к базо-коллекторным пере- : ходам соответствующих транзисторов.

1101998

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания, работающих с высокой частотой переключения транзисторов. 5

Известен инвертор, содержащий транзисторный мост, одна диагональ ко.торого подключена к выходным выводам, а другая зашунтирована емкостчым делителем и подключена к входным выводам, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами транзисторов, два информационных трансформатора, первичные обмотки ко; торых соединены последовательно и подключены к выходным выводам инвертора, а общая точка этих обмоток соединена со средней точкой емкостного делителя, Выходные обмотки информационных трансформаторов через диоды соединены с входами формирователей импульсов (1) °

Недостатком этого устройства является низкий КПД, что связано с отсутствием режима форсированного эапирания транзисторов. При разбросе параметров транзисторов отсутствие этого режима приводит к появлению нулевой паузы в форМе выходного напряжения, длительность которой силь- 30 но меняется при изменении нагрузки, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является инвертор, содержащий транзисторный мост, одна диагональ которого образует вы- З5 ход инвертора, задающий генератор,. выходами соединенный с первыми входами основных формирователей импульсов, выходы которых соединены с управляющими входами транзисторов, два датчи-4О ка состояния транзисторов, входы которых соединены последовательно и подключена к средней точке емкостного делителя, шунтирующего другую диагональ моста, выходы датчиков подключены к вторым входам соответствую-45 щих основных формирователей, выпрямители, выходы которых шунтируют упРавляющие переходы соответствующих транзисторов (2).

Недостатком этого инвертора являются значительные потери в их цепях управления, увеличение которых происходит Ри суммировании напряжениЯ обмоток формирователеЯ импульсов 55 и узла управления, что приводит к значительному возрастанию тока, протекающему через базовые резисторы по отношению к ноылнальному режиму так как напряжение на выходных об- 6{) мотках формирователей импульсов в два и более раз выше напряжения на управляющих обмотках.

Цель изобретения — повышение КПД путем снижения потерь на управление, Эта цель достигается тем, что в инвертор, содержащий транзисторный мост, одна диагональ которого образует выход инвертора, задающий генератор, выходами соединенный с первыми входами основных формирователей импульсов, выходы кoTopblx соединены с управляющими входами тразисторов, два датчика состояния транзисторов, входы которых соединены последовательно и подключены к выходу инвертора, а общая точка соединения датчиков подключена к средней точке емкостного делителя, шунтирующего другую диагональ моста, выходы датчиков подключены к вторым входам соответствующих основных формирователей, выпрямители, выходы которых шунтируют управляющие переходы соответствующих транзисторов, введены два дополнительных

Формирователя импульсов, первые входы которых соединены с выходами задающего генератора, к вторым входам лодключены выходы указанных датчиков, а выходы дополнительных формирователей подключены к входам соответствующих выпрямителей.

С целью улучшения формы выходного напряжения путем уменьшения времени выключения транзисторов, выходы дополнительных формирователей импульсов через диоды могут быть подключены к баэо-коллекторным переходам соответствующих транзисторов.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на Фиг. 2 — временные диаграммы напряжениЯ в основных точках инвертора.

Инвертор содержит транзисторы 1 — 4 моста, выходной трансформатор 5, датчики состояния транзисторов — трансформаторы 6 и 7, емкостный делитель

8 напряжения, задающий генератор 9, соединенный с первыми входами первого основного формирователя 10 импульсов с выходными обмотками 11 и

12 и второго основного Формирователя

13 импульсов с выходными обмотками

14 и 15, первый дополнительный формирователь 16 импульсов с выходными обмотками 17-20 и второй дополнительный формирователь 21 импульсов с выходными обмотками 22-25. Все выходные обмотки 17-20 и 22-25 подключены к транзисторам 1-4 через диоды и выпрямители 26-33, датчики состояний транзисторов 6 и 7 соединены вторыми входами основных и дополнительных формирователей 10, 13 и 16, 21 импульсов через согласующие элементы 34 и

35.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений: 36 — на выходе задающего генератора 9; 37 — на обмотках трансформатора 6; 38-39 — на выходных обмотках 11 и 12 основного формирователя 10; 40 — на выходных обмотках 17-20 дополнительного формирователя 16 импульсов; 41 и 42 на переходе эмиттер-база транзисторов

1 и 2.

Работа инвертора осуществляется симметрично по стойкам, поэтому рассмотрим процесс включения только тран-5 зисторов 1 и 2.

На выходе задающего генератора 9 формируются импульсы (диаграмма 36) .

B отрезок времени р- допустим, что транзистор 1 открыт, а транзистор 2 10 закрыт. На обмотках трансформатора

6 формируется напряжение 37. В момент времени напряжение 36 на выходе задающего генератора 9 меняет знак.

Вследствие того, что избыточные носи" тели из области базы транзистора 1 рассасываются не мгновенно, транзистор 1 открыт до момента времени

С датчика 6 состояния транзисторов через элемент 34 напряжение 37 поступает на формирователи 10 и 16 импульсов, где осуществляется алгебраическое суммирование сигнала 36 задающего генератора 9 и сигнала 37.

На выходе основного формирователя

10 в момент на отрезке времени t -tg формируется нулевое напряжение, поэтому напряжение 38 и 39 на обмотках

11 и 12 также имеют нулевую паузу.

Сследовательно, пока транзистор 1 не закроется, т.е. напряжение 37 не сме-30 нит знак, на транзистор 2 не поступит отпирающий сигнал. Таким образом в стойке исключается режим сквозных токов. Одновременно на выходе дополнительного формирователя 35

16 импульсов на отрезке времени формируется напряжение 40, прикладываемое через выпрямитель 27 в запирающей полярности к переходу эмиттер-база и через диод 26 к переходу 4п база-коллектор транзистора l. Под действием импульсов 40 происходит быстрое рассасывание избыточных носителей и транзистор 1 закрывается .

На выходе формирователя 10 появляется напряжение.39, под действием которого транзистор 2 открывается. На выходе формирователя 16 напряжения нет. В следующий момент времени напряжение на выходе задающего гейератора 9 меняет знак и в напряжениях

38-39 формируется нулевая пауза, поэтому транзистор 1 остается закрытым, а под действием напряжения на выходе формирователя 16 импульсов происходит формированное запирание транзистора 2.. В этот момент времени запирающий сигнал с обмоток l9 и 20 через диод 28 и выпрямитель 29 прикладывается к переходам коллекторбаза и база-эмиттер транзистора 2.

К ак только транзистор 2 з акроется, происходит включение транзистора 1, и далее процесс повторяется. Суммарные напряжения, приклыдваеьые к переходу эмиттер-база транзисторов 1 н 2, показаны на диаграммах 41 и

42. Формирователи импульсов могут выполняться на базе любой схемы инвертора. Изменение длительности выходного сигнала осуществляется суммированием сигналов задающего генератора н датчиков состояния транзисторов в виде логических 0 и 1 .

Таким образом, введение дополнительных формироватеЛей импульсов, автоматически создающих выходной сигнал только в течение времени рассасывания неосновных носителей в базах транзисторов, позволяет снизить потери на управление, что повышает КПД всего устройства.

1101998

1101998

Составихель А .Селезнев

Редактор Т.Кугрышева Техред Ж. Кастелевич Корректор Л. Шеньо

Заказ 4779/41 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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