Устройство для управления мостовым транзисторным инвертором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение габаритов. В начальный момент времени силовой ключ I заперт, ключ 3 открыт. Выходной сигнал триггера 20 запирает элемент И 23. Триггер 18 находится в состоянии, при котором элемент И 24 открыт. Импульсный трансформатор 5 насыщается эмиттерным током ключа 3. По окончании управляющего импульса ключ 3 находится в открытом состоянии. Элемент И 23 остается в запертом состоянии. Переход ключа 3 в запертое состояние вызывает появление на вторичной обмотке трансформатора 15 напряжения самоиндукции , которое переключает триггер 20. Открывается ключ 1, Силовой ключ находится в запертом состоянии, g поэтому сквозные токи отсутствуют. 2 ил.С/)

(19) . (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИА.ЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 М 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21 ) 4092493/24-07 (22) 18.07,87 (46) 23. 11.88. Бюл. И -43 (72) В.А.Белов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Букреев С.С. и др, Источники вторичного электропитания. М.: Радио и связь, 1983, с. 192-201, рис.5 ° 2 и 5.10.

Авторское свидетельство СССР

9 521642, кл. Н 02 И 7/537 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ ТРАНЗИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения — повьппение надежности и уменьшение габаритов, В начальный момент времени силовой ключ 1 заперт, ключ 3 открыт. Выходной сигнал триггера 20 запирает элемент И 23. Триггер 18 находится в состоянии, при котором элемент И 24 открыт, Импульсный трансформатор 15 насьпцается эмиттерным током ключа 3. По окончании управляющего импульса ключ 3 находится в открытом состоянии. Элемент И 23 остается в запертом состоянии. Переход ключа 3 в запертое состояние вызывает появление на вторичной обмотке трансформатора 15 напряжения самоиндукции, которое переключает триггер 20. Открывается ключ 1 ° Силовой

Р ключ находится в запертом состоянии, Я поэтому сквозные токи отсутствуют.

2 ил.

1439722

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано во вторичных источниках питания, 5

Целью изобретения является повьппение надежности и снижение габаритов.

На фиг.l представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие ра- 10 боту схемы.

Инвертор содержит силовые транзисторные ключи 1-4, входящие в состав мостового усилителя мощности,параллельно которым установлены диоды 15

5-8.

В диагональ мостового усилителя включена нагрузка 9. Задающий генератор 10 через формирователь 11 широтно-модулированных импульсов напряже- 20 ния подключен к первым входам первого элемента И 12 и второго элемента

И 13. В эмиттерные цепи силовых транзисторных ключей включены импульсные трансформаторы 14-17,вторичные обмот- 25 ки которых подключены к S-входам соответствующих RS-триггеров 18-21, Выход первого элемента И 12 соединен с входом элемента НЕ 22, первым входом элемента И 23 и В-входом RS- 30 триггера 18. Выход элемента НЕ 22 соединен с первым входом элемента

И 24 и R-входом RS-триггера 20, Выходы RS-триггеров 18 и 20 подключены соответственно к вторым входам элементов И 23 и 24, выходы которых через предварительные усилители 25 и

2б подключены к базовым цепям силовых транзисторных ключей 1 и 3.

Выход второго элемента И 13 соеди- 40 нен с первым входом элемента И 27, R-входом RS-триггера 19 и входом элемента HE 28, выход которого подключен к первому входу элемента И 29 и к R-входу RH-триггера 21, выходы RS- 45 триггеров 19 и 21 подключены соответственно к вторым входам элементов

И 27 и 29, выходы которых через предварительные усилители 30 и 31 подключены к базовым цепям транзисторных ключей 2 и 4, первый выход блока начальной установки 32 подключен к вторым входам элементов И 12 и 13, а второй вход к установочным входам

RS-триггеров 18-21.

Устройство работает следующим образом.

При подаче первичного питания на входные клеммы инвертора блок 32 формирует сигнал установки RS-триггеров

1 8-21, который поступает на их установочные входы. RS-триггеры 18 и 21 при этом переключаются в состояние, при котором на их выходах формируется разрешающий сигнал для элементов

И 24 и 27,,à RS-триггеры 19 и 20— в запирающее состояние для элементов

И 23 и 29. На время установки RSтриггеров !8-21 элементы И 1 2 и 13 запираются сигналом, снимаемым с второго выхода блока 32 установки, с целью исключения сбоев в работе инвертора, Через время, задаваемое блоком 32, снимается сигнал с установочных входов RH — триггеров 18-21, а на вторых входах элементов И 1 2 и 13 появляется напряжение логической единицы, которым они открываются, Задающий генератор 10 формирует последовательность прямоугольных импульсов, следующих с частотой преобразования мостового инвертора (диаграмма А, фиг.2). В формирователе ll широтно-модулированных импульсов импульсы задающего генератора преобразуются в последовательность импульсов переменной длительности (диаграммы Б,В и Г), поступающих на управление мостовым усилителем мощности.

В случае, если нагрузка 9 имеет комплексный характер и может быть как индуктивной, так и емкостной,возникает необходимость пропускания емкостного или индуктивного тока,сдвинутого по фазе относительно выходного напряжения инвертора, через правое или левое плечо мостового усилителя, При этом должно быть обеспечено открытое состояние одновременно двух силовых ключей: либо в диагонали моста, либо двух нижних, либо двух верхних, для получения паузы в промежутке между импульсами. Это приводит к появлению сквозных токов через правое или левое плечо мостового усилителя мощности, для устранения которых применена схема, устраняющая этот недостаток.

Так как принцип работы схемы устранения сквозных токов аналогичен для правого и левого плеча мостового усилителя, то рассмотрим ее работу на примере левой части схемы, куда входят элементы И !?, 24 и 23, элемент НЕ 22, НЯ-триггеры 18 и 20, транзисторные ключи и 3 с предва!

4397 рительными усилителями 25 и 26 и импульсные трансформаторы 15 и 16.

Пусть в начальный момент времени заперт силовой ключ 1 а ключ 3 откУ

5 рыт сигналом упр авления, поступающим через предварительный усилитель 26 на его базу с элемента И 24, При этом RS-триггер 20 находится в состоянии, при котором его выходной сиг- 10 нал запирает элемент И 23. RS-триггер 18 находится в состоянии, при котором элемент И 24 открыт по своему второму входу.

Импульсный трансформатор !5 насы- 15 щен протекающим через него эмиттерным током ключа 3.

По окончании действия управляющего импульса на входе элемента И 24, а значит, и на базе ключа 3 (диаграм- 20 ма Д), начинается рассасывание носителей в его переходах, при этом ключ

3 находится в открытом состоянии, С элемента И 12 на первый вход элемента И 23 поступает сигнал логической 25 единицы (диаграмма К), но элемент

И 23 продолжает оставаться в запертом состоянии сигналом, снимаемым с.

RS-триггера 20 (диаграмма И). Переход транзистора 3 в запертое состоя- 30 ние (диаграмма Е) вызывает появление на вторичной обмотке трансформатора 15 импульсного напряжения самоиндукции (диаграмма Ж), которое переключает RS-триггер 20 в состояние логической единицы, Элемент И 23 открывается и открывает ключ 1, Силовой ключ 3 при этом уже находится в запертом состоянии, поэтому сквозные токи отсутствуют. ВЯ-триггер 18 пе- 4р редним фронтом импульса, снимаемого с элемента И 12, переключается в состояние, при котором элемент И 24 за- пирается по второму входу. По окончании действия управляющего импульса 45 на базе ключа 1 (диаграмма Л) через промежуток времени, необходимый для рассасывания носителей в его переходах, прекращается эмиттерный ток (диаграмма М) и импульс трансформатора

14 (диаграмма Н) переключает ВБ-триггер 18. Элемент И 24 открывается, .чем обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 1. ,55

Работа правой части схемы происхо- дит аналогичным образом с фазовым о сдвигом 180 относительно частоты опорного сигнала.

22

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет за счет исключения возможности протекания сквозных токов через инвертор повысить надежность его работы и снизить габариты устройства управления.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для управления мостовым транзисторным инвертором,в эмиттерные цепи транзисторов которого включены первичные обмотки импульсных трансформаторов с нагрузкой,включенной в диагональ моста, содержащее предварительные усилители, выходы которых предназначены для подключения к базовым цепям транзисторов инвертора, задающий генератор, выход которого подключен к входу формирователя широтно-модулированных импульсов напряжения, выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу блока начальной установки, первый и второй элементы НЕ, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения габаритов, оно снабжено первым, вторым, третьим и четвертым RS-триггерами, первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, причем вторичная обмотка каждого из импульсных трансформаторов соединена с R-входом соответствующего RS-триггера,выход первого элемента И подключен к первому входу третьего элемента И и к R-входу первого RS-триггера, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента.НЕ и к R-входу второго RSтриггера, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу первого предварительного усилителя, выход четвертого элемента И подключен к входу второго предварительного усилителя, выход второго элемента И подключен к первому входу пятого элемента И и к R-входу третьего RSтриггера, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ и к В-входу четвер1439722

Фиг.2

Составитель С.Станкевич

Техред И.Дидык

Редактор Л.Гратилло

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6088/55 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 того RS-триггера, выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого подключен к входу третьего предварительного

5 усилителя, выход шестого элемента И подключен к входу четвертого предварительного усилителя, второй выход блока начальной установки подключен к входам начальной установки всех четырех RS-триггеров.