Двухтактный инвертор

 

Изобретена относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД при повышенном уровне входного напряжения. Силовой транзистор 1 (2) открывается одновременно с коммутирующим транзистором 5 (6) при появлении отпирающего напряжения на половине вторичной обмотки 13 управляющего трансформатора 14. Запирание силового транзистора 1 (2) происходит путем размыкания цепи его эмиттера посредством запирания быстродействующего низковольтного коммутирующего транзистора 5 (б). Отп-лрание силового транзистора 2 (1) другого плеча происходит после реверса полярности напряжения на блокирующих обмотках 24 (23) и запирания при этом блокирующих транзисторов 8 (7), благодаря чему исключаются сквозные токи и уменьшаются потери мощности в силовых транзисторах 1 (2). Первые диоды 27 (28) обеспечивают форсированное выключение силовых транзисторов 1 (2) по цепи коллектор-база . 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ss)s H 02 M /538

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИГАИИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744705/07 (22) 02.10.89 (4б) 23.10.91. Бюл. N 39 (75) И. А. Фокин (53) б21.314.58(088.8) (5б) Авторское свидетельство СССР

М б52б71, кл, Н 02 М 7/538, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N. 430500, кл. Н 03 К б/02, 1974, (54) ДВУХТАКТНЬ! 14 ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения — повышение КПД при повышенном уровне входного напряжения.

Силовой транзистор 1 (2) открывается одновременно с коммутирующим транзистором

Изобретение OTlioñèòñë к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматике.

Цель изобретения — повышение КПД при повышенном уровне входного напряжения, На чертеже изображена электрическая схема двухтактного инвертора.

Инвертор состоит из силсвых транзисторов 1 и 2, коллекторы которых подсоединены к::райним выводам первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4, отвод от средней точки которой подключен к второму входному выводу, Эмиттеры Силовых транзисторов 5 и б, эмиттеры которых подключены к первому входному выводу инвертора, а базы — к коллекторам блокирующих транзисторов 7 и 8, зашунтированных

„„Ц„„1686670 Al

5 (б) при появлении отпирающего напряжения на половине вторичной обмотки :3 управляющеготрансформатора14. Запирание силового транзистора 1 (2) происходит путем размыкания цепи его эмиттера посредством за и иран ия быстродействующего низковольтного коммутирующего транзистора 5 (б). Отпирание силового транзистора 2 (1) другого плеча происходит после реверса полярности напряжения на блокирующих обмотках 24 (23) и запирания при этом блокирующих транзисторов 8 (7), благодаря чему исключаются сквозные токи и уменьшаются потери мощности в силовых транзисторах 1 (2). Первые диоды 27 (28) обеспечивают форсированное выключение силовых транзисторов 1 (2) по цепи коллектор-база. 1 ил. аай диодами 9 и 10, а также через резисторы 11 и 12 — с крайними выводами вторичной обмотки 13 управляющего трансформатора @

14, отвод от средней точки которой соеди- С нен с эмиттсрами транзисторов 5-8. базы О транзисторов 7, 8 соединены через резистоpbi 15 li 1б со своими эмиттерами и. через (, цепочки из параллельно включенных резисторов 17 и 18 и ccíäåíccòcðcâ 19 и 20 — c катодами диодов 21 и 22, аноды которых подкл.очены к одним из разноименных выводов блокирующих обмоток 23 и 24 выходного трансформатора 4, другие выводы которых подклю.ены к выводам обмотки 13 управляющего трансформатора 14. К этим ее выводам обмотки 13 подключены, кроме того, через цепочки из параллель.,о соединенных резисторов 25 и 26 и диодов 27 и 28 базы

1686670

55 силовых транзисторов 1 и 2. Первичная обмотка 29 подключена к задающему генератору 30. Вторичная обмотка 31 выходного транзистора 4 подключена к нагрузке 32.

Инвертор работает следующим образом, В установившемся режиме при полярности напряжения на обмотке 13 управляющего трансформатора 14 (указана без скобок) силовой транзистор 1 и коммутиру- ющий транзистор 5 открыты, а силовой транзистор 2 и коммутирующий транзистор

6 закрыты, Транзисторы 7 и 8 закрыты, так как напряжение на обмотках 23 и 24 компенсируются равным им напряжениями на половинах вторичной обмогки 13 трансформатора 14. Диоды 21 и 22 находятся в непроводящем состоянии. Диод 9 находится в непроводящем состоянии, а диод 10 — в проводящем состоянии, ограничивая напряжение эмиттер-база низковольтного быстродействующего транзистора 6 на уровне прямого падения напряжения на этом диоде и одновременно защищая транзистор 8 от инверсного включения. При смене полярности напряжений на обмотке 13 выходного трансформатора 14 к базам транзисторов 1 и 5 прикладывается отрицательное напряжение, Высокочастотный транзистор 5 при этом закрывается раньше силового транзистора 1 и разрывает таким образом цепь его эмиттера от входного вывода. Поэтому транзистор 1 закрывается через диод 27, находящийся в проводящем состоянии, и переход база-коллектор, что обеспечивает форсирование процесса закрывания транзистора 1 в более безопасный режим, позволяющий использовать более высокое входное напряжение. На время переходного процесса закрытия транзистора 1 полярность напряжений на обмотках выходного трансформатора 4 сохраняется прежней, поэтому напряжение на половине обмотки 13 трансформатора 14 оказывается включенным согласно с напряжением обмотки 24 трансформатора 4 и оказывается приложенным через проводящий диод 22, цепочку из резистора 18 и конденсатора 20 к базе вспомогательного транзистора 8, который открывается и блокирует подачу отпирающего напряжения на базу транзистора 6 через резистор 12, Конденсатор 20 при этом ускоряет указанное блокирование. Транзистор 6 поэтому остается закрытым, в связи чем цепь эмиттера силового транзистора 2 оказывается разорванной и он остается в запертом состоянии, несмотря на подачу отпирающего напряжения на его базу через резистор 26. После окончания процесса рассасывания неосновных носителей транзистор 1 закрывается, что вызывает изменение полярности напряжений на обмотках трансформатора 4, при этом транзистор 8 закрывается, а транзистор 6 открывается, и вместе с ним открывается транзистор 2. Напряжение обмотки

13 трансформатора 14 и напряжения на обмотках 23 и 24 трансформатора 14 оказываются включенными встречно и компенсируют друг друга, В последующий полупериод процессы протекают аналогично . закрывается транзистор 6 и транзистор

2, а на время, необходимое для этого, открывается транзистор 7 суммой напряжений половины обмотки 13 транзистора 14 и обмотки 23 трансформатора 4 через диод

21, резистор 17 и ускоряющий конденсатор

19. В связи с этим блокируется подача отпирающего напряжения на базу транзистора 5 через резистор 11. Транзистор 1 поэтому оказывается закрытым через закрытый транзистор 5 на время переходного процесса закрывания транзистора 2 и исключаются благодаря этому сквозные токи через транзисторы 1 и 2, Таким образом, предлагаемый инвертор имеет более высокий КПД, так как в результате задержки включения одного силового транзистора на время переходного процесса закрытия другого исключается режим сквозных токов, что приводит к уменьшению динамических потерь мощности.

Кроме того, выключение силовых транзисторов с размыканием цепи эмиттера расширяет область безопасной работы в сторону повышенных напряжений.

Формула изобретения

Двухтактный инвертор, содержащий два силовых транзистора, каждый иэ которых по цепи эмиттера соединен с первым входным выводом инвертора, коллектором — с соответствующим крайним выводом первичной обмотки выходного трансформатора, отвод от средней точки которой соединен с вторым входным выводом инвертора, а базой — через встречно включенный первый диод с соответствующим крайним выводом вторичной обмотки управляющего трансформатора, отвод от средней точки которой подключен к первому входному выводу инвертора, причем каждая из двух расположенных на выходном трансформаторе блокирующих обмоток подключена одним выводом к соответствующему крайнему выводу вторичной обмотки управляющеготрансформатораа, а другим выводом — к первому выводу цепочки, состоящей из последовательно соединенных первого резистора и второго диода, а к базе каждого

1686670

Составитель В. Моин

Редактор Е. Полионова Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Заказ 3609 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 силового транзистора первым выводом подключен второй резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД при повышенном уровне входного напряжения, введены два коммутирующих и два блокирующих транзистора, имеющие одинаковый с силовыми транзисторами тип проводимости, два конденсатора, два третьих и два четвертых резистора, причем каждый коммутирующий транзистор включен согласно последовательно в цепь эмиттера силового транзистора и шунтирован по входной цепи блокирующим транзистором. база которого соединена с вторым выводом указанной цепочки, а коллектор через третий резистор

5 соединен с крайним выводом вторичной обмотки управляющего трансформатора, к которому подключен также второй вывод второго резистора, при этом между базой и эмиттером блокирующего транзистора включен

10 четвертый резистор, а параллельно первому резистору включен конденсатор.