Транзисторный преобразователь

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапнстических

Респубики (ii)SS6171 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл. (22) ЗаЯвлено 18. 12. 79 (21) 2854381/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Н 02 М 7/515

3ввударетеанкый комитет

СССР по делам изебретеник н открытий

Опубликовано 30. 11. 81. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30.11.81 (53) УД К 621 314. .57(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Беляев и В. В. Смородинов (54) ТРАНЗИСТОРНЬП1 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ!

l

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение в электротехнологических установках индукционного нагрева и ультразвуковой обработки.

Известны автономные инверторы с реактивными мостами и диодами, включенными в диагонали этих мостов.В3кР3

Однако известные инверторы не обеспечивают надежной работы на повьппенных частотах, составляющих сотни килогерц без перенапряжений . на элементах схемы.

Наиболее близким по технической сущности является инвертор, содержащий источник питания, к которому через сглаживающий дроссель подключены последовательно соединенные ключевые элементы, параллельно которым подключены два последовательно соединенных реактивных моста, проти.воположные плечи которых образованы разделительными конденсаторами и коммутирующими индуктивностями, а в дИагонали этих мостов включены диоды последовательно с одними обмотками дросселей насыщения. П3

Недостатками данного инвертора являются низкая выходная частота и низкая надежность из-за появления перенапряжений.

Цель изобретения — ограничение перенапряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе дросселя насыщения выполнены трехобмоточными, причем вторые их обмотки включены последовательно с коммутирующими дросселями, а третьи обмотки — последовательно со входным дросселем.

При отсутствии дросселей насыщения энергия, накопленная в коммутирующих индуктивностях, пропорциональная произведению к а =, 1 где lag — максимальное значение обратного тока через диод, в момент вос1$ з 8861 становления запирающих свойств диода выделяется на элементах инвертора и вызывает дополнительнйе потери весьм значительные на высоких частотах, Применение дросселей иасьпцения с тремя обмотками позволяет повысить выходную. частоту и надежность, снизить потери в преобразователе за счет устранения обратных токов диодов. Величина максимального напряже- 30 ния на транзисторах при включении диодов ограничивается.

На фиг. 1 дана принципиальная схе" ма преобразователя, на фиг. ? — диаграммы токов реактивных мостов (пунк- 1S тиром показаны токи без дросселей насьпцения).

Преобразователь содержит ключевые элементы (транзисторы) 1 и 2, .дроссель насьпценияг с обмотками 3-5, .10 коммутирующие дроссели 6 и 7, разделительные конденсаторы 8 и 9 и диод 10 первого моста, разделительные конденсаторы 11 и 12, .коммутирующие дроссели 13 и 14, дроссель насьппения с обмотками 15-17 и диод 18 второго моста, сглаживающий дроссель 19 и источник 20 питания.

Устройство работает следующим образом. 36

При подаче импульса управления на транзистор 1, в элементах верхне-., го моста начинают течь токи, форма которых показана на фиг. 2. Соотношение между количеством витков в обмотках 3-5 (15-.!7) равно 1:2:1.

При t О напряженность магнитного .поля сердечника равна О, так как токи в обмотках 4 и 5 направлены встречно. На интервале времени от 0 40 до й,1 с ростоя тока через обмотку

4 дроссель входит в насьпцение. В момент времени й„ выключается транзистор l и включается диод 10, .С этого

I момента в обмотке 3 течет ток, кото- 45 рый имеет то же направление, что и токи обмоток 4 и 5, и дроссель про. должает находиться в насьпценни.

В момент времени t < напряженность маг нитного поля сердечника равна О, так пв

71, 4 как токи через обмотки 4 и 5 направлены встречно, а ток диода равен О.

С этого момента начинает перемагни" чиваться сердечник дросселя насыщения и величина обратного тока через диод ограничивается величиной тока перемагничивания. В элементах нижнего моста происходят аналогичные процессы.

Использование дросселей насьпцения с тремя обмотками позволяет повысить выходную частоту преобразователя и снизить потери в нем. На макете транзисторного преобразователя частоты, рабочая частота возросла в 10 раз, .обратные токи диодов уменьшились в 4 ,раза, а общий КПД возрос на 10 .

Формула изобретения

Транзисторный преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий два последовательно соединенных транзистора, подключенных через сгла-: живающий дроссель ко входным выводам, причем точка соединения транзисторов подключена к одному из выходных выводов, а другой выходной вывод подключен к общей точке двух последовательно соединенных реактивных мостов, в противоположные плечи которых включены разделительные кон.денсаторы и коммутирующие дроссели, а в диагонали этих мостов включены диоды последовательно с одними обмотками дросселей насьпцения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью органичения перенапряжений, дроссели насьпцения выполнены трехобмоточными, причем вторые их обмотки вклю1 чены последовательно с коммутирую" щими дросселями, а третьи обмотки— последовательно со входным дросселем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 547019, кл. Н 02 М 7/515, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 547020, кл. Н 02 M 7/515, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

У 525213, кл. Н 02 M 7/515, 1974.

886171 аие.2

Составитель Г. Вотчицев

Редактор В. Пилипенко Техред И. Асталош Корректор Г. Решетник

Заказ 10555/74 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЛП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4