Инвертор

(56) 1. Электронная техника в автоматике. Сб. У 10, под ред. Ю.И.Коне ва, М., "Сов. радио", 1976, с. 89.2. Авторское свидетельство СССР Р 193602, кл. Н 02 М 7/48, 1964.3; Авторское свидетельство СССР Р 711656, кл. Н 02 Н 7/10, 1978. (54)(57) ИНВЕРТОР, содержащий в каж дом плече Упараллельно соединенных транзисторных ключевых элементов, в базовые и эмиттерные цепи которых включены предохранители, при этомвходы указанных элементов подсоединены к блоку управления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности путем увеличения быстродействия отключения неисправных транзисторных ключевых элементов, блок управления выполнен свыходным трансформатором, отвод отвторичной обмотки которого черезвведенные встречно-параллельно соединенные диоды соединен с точкойсоединения эмиттерных и базовых цепей управляющих и силовых групптранзисторов транзисторных ключевыхэлементов, выполненных по схемесоставного транзистораИзобретение относится к электротехнике, а именно к преобразованиюнапряжения, и может быть использовано в инверторах и в преобразователях постоянного напряжения повышенной надежности с параллельнымсоединением транзисторов через плавкие предохранители.Известен инвертор и использованием составных транзисторов в качестве переключателей, управляемыхтрансформатором, требующий малуюмощность по цепи управления 1.Недостатком такого устройстваявляется низкая надежность.Известен инвертор с параллельнымсоединением транзисторов через плавкие предохранители, включенные вколлекторы транзисторов. В случаекороткого замыкания (КЗ) переходаколлектор-эмиттер одного из транзисторов его предохранитель выжигается и неисправный транзистор автоматически отключается 2 3.Недостатком этого инвертора является то, что при КЗ перехода базаэмиттер транзистора цепь управленияоказывается перегруженной в результате отсутствия предохранителей вбазовой цепи.Наиболее близким к предлагаемомуявляется инвертор, содержащий в каждом плече М Параллельно соединенныхтранзисторных элементов, в базовыеи эмиттерные цепи которых включеныпредохранители, при этом входы.указанных элементов подсоединенык блоку управления (31,Однако в известном транзисторноминверторе низкий КПЦ обусловлен большим током управления. При использовании составных резервированныхтранзисторов в качестве ключевых элементов не обеспечивается эффективноеотключение неисправных транзисторовпутем перегорания соответствующихпредохранителей из-за большого времени их перегорания, обуславливающее протекание длительных аварийныхпроцессов, при которых переключающиеэлементы инвертора подвергаются значительным электрическим и тепловымнагрузкам, чтосущественно снижаетих надежность.Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения быстродействия перегорания предохранителей.Поставленная. цель достигается тем,что в инверторе,содержащем в каждомплече н параллельно соединенных транзисторных ключевых элементов, в базовые и эмиттерные цепи которых включены предохранители, при этом входы указанных транзисторных ключевыхэлементов подсоединены к блоку управления, последний выполнен с выходным трансформатором, отвод от вторичной обмотки которого через введенные встречно-параллельно соединенныедиоды соединен с точкой соединенияэмиттерных и базовых цепей управляющих и силовых групп транзисторовтранзисторных ключевых элементов, выполненных по схеме составного транзистора.На чертеже приведена схема инвертора.Инвертор содержит транзисторы 1.110 1.М управляющей группы, входящиев состав транзисторных ключевых элементов, выполненных по схеме составного транзистора, предохранители 2.1 -2.М, 3.1-3,й в цепи баз и эмиттеров15 транзисторов управляющей группы соответственноБазы транзисторов 1.1-1.К черезбазовые резисторы 4, зашунтированныедиодами 5, подсоединены к выходномутрансформатору 6 блока управления,отвод от первичной обмотки которогочерез встречно-параллельно соединенные диоды 7 и 8 подключен к точкесоединения эмиттерных цепей транзис=торов 11-1.м управляющих групп с25 базовыми цепями транзисторов 9.1-9,М.В базовь(х и змиттерных цепях транзисторов 9.1-9.Н включены соответствующие предохранители 10.1-10.м и11. 1 - 11,М.30 Преобразователь может быть выполнен как по схеме с нулевой точкойтрансформатора, так и по мостовойсхеме,При нормальной работе инвертора35 диоды 7 и 8 обеспечивают активноезапирание транзисторов как управляющей, так и силовой групп в полупериодотрицательного управля(ощего напряжения на вторичной обмотке трансформа 40 тора 6. В полупериод положительногоуправляющего напряжения на вторичной обмотке диоды 7 и 8 оказываютсяотключенными ввиду выбора величиныЭЦС Е 2,(+) управляющего напряжения45 нижней полуобмотки трансформатора 6из следующего условия;О (Е (+)Ц в+О2 2 Бэс В где ОБ, . - падение напряжения на пе ,реходе база-эмиттер транзисторов силовой группы;О - прямое падение напряженияна диодах 7 и 8.При КЗ перехода Б-Э одного из 55 транзисторов 1. 1-1, н управляющейгруппы ток, протекающий через базовый 2.1 и эмиттерный 3.1 предохранители в цепи от.азавшего транзистора, в полупериод положительного уп Равляющего напряжения на части вторичной обмотки трансформатора 6 определяется выражением Е-О6( д6561099365 где Е 10 45 Составитель Т. ЕршоваРедактор И. Ковальчук Техред О.Неце Корректор Г. Огар Заказ 4381/42 Тираж 667 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ЭДС вторичной обмотки,трансформатора 6 в полупериод положительного уп. -равляющего напряжения;Р - величина базового сопротивления, , 5В полупериод отрицательного управляющего напряжения на части вторичной обмотки трансформатора 6 ток через предохранители 2.1 и 3.1 равене -О -О6Б(-1 ггде Е - ЭЦС верхней полуобмоткивторичной обмотки трансформатора 6;О- прямое падение напряженияна диоде 5,внутреннее сопротивлениеисточника ЭДС, приведенноек верхней полуобмоткетрансформатора 6.Для обеспечения требуемой кратной то-.ка через предохранители величинадолжна быть достаточно малой.При КЗ перехода К-Б любого транзистора управляющей группы в положительный полупериод управляюшего. напряжения ток через эмиттерный предохранитель 12 неисправного транзистора может уменьшиться по сравнению З 0с рабочим током при нормальном режиме работы. В отрицательный полупериодчерез предохранитель 2,1 протекает, весь ток транзисторного ключевогоэлемента инвертора, обеспечивая 35большую кратность тока и необходимыеусловия для перегорания базового предохранителя. После перегорания базового предохранителя начинает перего- .рать эмиттерный предохранитель 3.1 40неисправного транзистора током, протекающим в отрицательный полупериодчерез диод 8 и нижнюю полуобмоткутрансформатора 6,Если происходит КЗ перехода К-Эодного из транзисторов управляющейгруппы, ток через эмиттерный предохранитель 3.1 в цепи неисправноготранзистора в положительный полупериод управляющего напряжения равенсуммарному току транзисторов управляюшей группы. В отрицательный, полу- период через предохранитель 3.1 неисправного транзистора 1.1 проходит весь ток транзисторного ключа инвертора через диод 8 и нижнюю полуобмотку трансформатора 6, пережигая его.При КЗ перехода Б-Э любого транзистора 10.1 - 10.н силовой группы ток базового 10. 1 - 10.й и эмиттеоного 11,1 - 11. М предохранителей в цепи неисправного транзистора для положительного полупериода равен току всего транзисторного ключа инвертора, проходящего через транзисторы 1.1 - 1.н управляющей группы. В отрицательный полупериод ток через указанные предохранители ограничивается только внутренним сопротивлением блока управления, приведенным к части управляющей обмотки трансформатора 6.В случае КЗ перехода К-Б одного из транзисторов силовой группы происходит шунтирование переходов К-Э транзисторов 1.1-1.й управляющей группы в положительный полупериод действия управляюшего напряжения на вторичной обмотке трансформатора 6.Ток через базовый предохранитель 10,1 - 10,н в цепи неисправного транзистора 9.1 - 9.н примерно равен суммарному базовому току транзисторов силовой группы, В отрицательный полупериод весь ток транзисторного ключевого элемента инвертора протекает через базовый предохранитель 9,1 - 9.м, в результате предохранитель выжигается,При КЗ перехода К-Э одного из транзисторов силовой группы предо- хранитель в цепи эмиттера неисправного транзистора транзисторного ключа инвертора выгорает в результате протекания суммарного тока транзисторного ключа.После перегорания соответствующего предохранителя инвертор восстанавливает свою работоспособность, а. диоды, подключенные к отводу вторичной обмотки управляющего трансформатора, форсируют выключение составных транзисторов.