Транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к злектротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД. Силовой биполярный транзистор 1 управляется с помощью трансформатора тока 2. В качестве пускового транзистора 4 использован МДП-транзистор, на затвор которого подаются управляющие импульсы положительной полярности. При поступлении на затвор пускового транзистора 4 отрицательного управляющего импульса он закрывается и одновременно через диод 5 происходит запирание силового биполярного транзистора 1. Трансформатор тока 2 вызывает форсировку запирания. Малые.динамические потери обусловлены быстродействием пускового транзистора 4, а малые статические потери - характеристикой насыщения силового биполярного транзистора 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 7/538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800227/07 (22) 07,03.90 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) Д.В.Игумнов, В,В.Фомишкин и В.А.Масловский (53) 621.314.58 (088.8) (56) Ромаш Э.M., Драбович Ю.И. и др. Высокочастотные транзисторные преобразователи. Радио и связь, 1988, с.32, рис; 2,11.

Авторское свидетельство СССР

N. 1356142, кл. Н 02 М 7/538. 1985. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИН ВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах

° вторичного электропитания и автоматики.

Изобретение относится.к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Известны однотактные преобразова тели постоянного напряжения с внешним возбуждением. Силовая часть таких преоб разователей может быть выполнена как на биполярном, так и.на МДП-транзисторе, который включается в цепь первичной обмотки трансформатора. К вторичной обмотке трансформатора подключается выпрямитель с фильтром, обеспечивающий на нагрузке постоянное напряжение. При использовании биполярного силового транзистора возникают существенные потери энергии при его переключении, а также потери в цепи управления. При использовании силового МДПтранзистора повышаются статические потери мощности, „„5Q„„1721766 А1

Цель изобретения — повышение КПД. Силовой биполярный транзистор 1 управляется с помощью трансформатора тока 2. В качестве пускового транзистора 4 использован

МДП-транзистор, на затвор которого подаются управляющие импульсы положительной полярности. При поступлении на затвор пускового транзистора 4 отрицательного управляющего импульса он закрывается и одновременно через диод 5 происходит запирание силового биполярного транзистора 1. Трансформатор тока 2 вызывает фОрсировку запирания. Малые динамические. потери обусловлены быстродействием пускового транзистора 4, а малые статические потери — характеристикой насыщения силового биполярного транзистора 1. 1 ил.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор. базоэмиттерная цепь которого подключена к вторичной обмотке токового трансформатора, первичная обмотка которого включена в выходную цепь, блок управления, причем параллельно силовому транзистору включены три транзистора — составной, управляющий вход которого подключен к одному из входов блока управления, пусковой, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу блока управления, и шунтирующий, управляющий вход которого подсоединен к дополнительной обмотке токового трансформатора, включенной в противофазе относительно его вторичной обмотки. Большие .динамические потери в силовой части данного устройства не поэво1721766 ляют получить высокий КПД, что и является основным недостатком.

Целью изобретения является повышение КПД.

Указанная цель достигается в транзисторном инверторе, содержащем силовой биполярный транзистор, в цепь коллектора которого последовательно включена первичная обмотка трансформатора тока, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с эмиттером силового биполярного транзистора и пусковой транзистор, включенный параллельно силовому биполярному транзистору за счет того, что в качестве пускового транзистора использован

МДП-транзистор, затвор которого подклю-. чен к управляющему выводу инвертора и через введенный диод к базе силового биполярного транзистора, к которой подключен другой вывод вторичной обмотки трансформатора тока.

На чертеже представлена принципиальная схема транзисторного инвертора.

Предлагаемый инвертор состоит из силового п-р-и-транзистора 1, трансформаторного тока 2 и выходного трансформатора

3, МДП-транзистора с и-каналом 4 и диода

5. Трансформатор тока 2 имеет первичную

6 и вторичную 7 обмотки. Второй вывод первичной обмотки трансформатора 3 подключен к первому выводу первичной обмотки трансформатора 2, второй вывод которой подключен к коллекторутрэнзистора 1 и стоку МДП-транзистора 4. Первый вывод вторичной обмотки трансформатора 2 подключен k минусовому входному выводу инвертора, эмиттеру транзистора

1 и истоку с подложкой МДП-транзистора

4. Второй вывод вторичной обмотки трансформатора 2 подключен к базе транзистора 1 и аноду диода 5, катод которого подключен к затвору МДП-транзистора и к выводу управления, Первый вывод первичной обмотки трансформатора 3 под-. ключен к плюсовому входному выводу и н вертора.

Инвертор работает следующим образом.

Сигналы управления, как правило, долж- йы быть двухполярными. В некоторых случаях (при применении МДП-транзистора 4 с индуцированным каналом) возможно использование лишь однополярных сигналов управления. Длительность импульсов управления может изменяться. При поступлении управляющих сигналов Uy p первым переключается быстродействующий МДПтранзистор 4. Форсированное переключеФормула изобретения

Транзисторный инвертор, содержащий силовой биполярный транзистор. в цепь коллектора которого последовательно

45 включена первичная обмотка трансформатора тока, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с эмиттером силового биполярного транзистора. и пусковой транзистор, включенный параллельно

50 силовому биполярному транзистору, о т л ич э ю шийся тем, что, с целью повышения

КПД, в качестве пускового транзистора использован МДП-транзистор, затвор которого подключен к управляющему выводу

55 инвертора и через введенный диод — к баде . силового биполярного транзистора, к которой подключен другой вывод вторичной обмотки трансформатора тока.

40 ние транзистора 1 происходит эа счет действия положительной обратной связи, образуемой трансформатором тока 2, При поступлении положительного импульса 0улр открывается МДП-транзистор 4, в результате чего по первичным обмоткам трансформаторов 3 и 2 начинает протекать ток. Ток вторичной обмотки трансформатора 2 воздействует на базу транзистора 1, открывая его. Таким образом, ток первичной 6, а следовательно, и вторичной 7 обмоток трансформатора 2 возрастает, форсируя открывание транзистора 1.

При поступлении отрицательного импульса Оулр на затвор МДП-транзистора 4 и через диод 5 на базу транзистора 1 оба эти транзистора закрываются. При этом уменьшение тока в первичной обмотке трансформатора 2 за счет цепи положительной обратной связи через трансформатор 2 будет способствовать ускоренному закрыванию транзистора 1.

Для управления транзисторами 1 и 4 в устройстве требуется малоMoùíûé сигнал. поскольку он непосредственно воздействует только на затвор МДП-транзистора 4, обеспечивающий большое входное сопротивление устройства по цепи управления.

Таким образом снижаются потери в цепи управления транзисторного инвертора

Малые динамические потери в силовой цепи обеспечиваются высоким быстродей1 ствием МДП-транзистора 4, а малые статические потери энергии обеспечиваются малым остаточным напряжением биполярного транзистора 1, За счет небольших потерь энергии в цепи управления и в силовой цепи как при переключении, так и в статическом состоянии повышается КПД,1721766

Составитель В. Моин

Редактор О. Стенина Техред М.Моргентал . Корректор .О. Кравцова

Заказ 962 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