Полумостовой транзисторный инвертор

ЕТЕНИЯ В 0 ь ГОСУДАРСТВЕ 3+1 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗО 6 Р ЕТЕ НИ ЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томскоминституте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(56) Авторское свидетельство СССРФ 1096743, кл. Н 02 М 7/537, 1980,Авторское свидетельство СССРРЬ 970588, кл. Н 02 М 1/08, 1981,(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электро- привода, Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот и повышение КПД, В каждом плече полумостового инвертора силовой транзистор 2 (3) управляется через промежуточный усилитель 10 (11), выполненный на комплементарных транзисторах. Дополнительные отпирающие и запирающие источники выполнены посредством основнйх выпрямителей 8 и 9, питаемых от основных вторичных обмоток входного трансформатора 1, работающего на повышенной1676046 10 50 частоте, Управляющий трансформатор 4 коммутируется по первичной цепи управляющим клкчом 5 переменного тока, Вторичные обмотки управляющего трансформатора 4 через управляющие Выпрямители б (7) и узлы 15 (21) задержки подключены к входам промежуИзобретение относится к электротехнике и може 1 быть использовано в системахвторичного электропитания и электроприВОДЯ,Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот и псвышение КПД,Ня чертеже схематически изображенполумостовой транзисторный инвертор,Инвертор содержит. вхОДНОЙ трансформатор 1, подклкценный к источнику переменнОГО тока пОВышеннОй частоты, ипоследовательно соединенные силовыетранзисторы 2 и 3, Управляющий трансформатор 4 через клоч 5 переменноготока подключен к дополнительной обмоткетрансформатора 1, Управляющие выпрямители б и 7 входами подключены к вторичнымобмоткам трансформатора 4. ОсновныеВыпрямители 8 и 9 Входом подключены кВторичным обмоткам трансформатора 1,средняя точка которых соединена с эмиттерами силовых транзисторов 2 и 3 соответстванно. Промекуточные усилители 10 и 11содержат комплементаэную пару транзисторов, резисторы, импульсные усилители12 и 13, На входе одного из них включенинвертирующий усилитель 14, Первый узел15 задеркки содержи транзистор 16, КСцепь 17 и 18, резисторы9 и 20. Второй узел21 задержки содерхит . рянзистор 22 конденсатор 23 и резистор 24, Инвертор содержит также ограничительный резистор 25.Отрицательные выводы выпрямителей6 и 7 подключены к:трицательным выводамВыпрямителей 8 и 9 соответственно. Импульсные усилители 12 и 13 соединены последовательно с усиг,ителями 10 и 11,Выходы которых соединены с базами силоВых транзисторов 2 и 3, Положительныйвывод выпрямителя 6 соединен с входомпервого узла 15 задержки и через ограничительный резистор 25 с Входом импульсногоусилителя 12, подключенного также к выходу первого узла 15 задержки.Положительный вывод Выпрямителя 7соединен с входом импульсного усилителя13 через второй узел 21 задержки и инвертирующий усилитеь 14. Для усилителей 10и 11, импульсных усилителей 12 и 13 и инточных усилителей 10 11), Входящие в узлы 15 (21) задержки ЙС-цепочки на элементах 17 - 18 (24-23) обеспечивают задержку импульса, отпирающего силовой транзистор 2 (3), чем обеспечивается защита от сквозных токов при их переключении. 1 ил. вертирующего усилителя 14 выпрямители 8и 9 являются источниками питания. В узле 15 задержки транзистор 16 базой подключен к общей точке КС-цепи 17 и 18 и резистора 19, один из выводов резистора 17 является входом узла 15. Коллектор транзистора 16 соединен с резистором 20, другой вывод которого является выходом узла 15. Другой вывод резистора 19 и эмиттер транзистора 16 соединен с положительным выводом выпрямителя 8,В узле 21 задержки эмиттер транзистора 22 является выходом узла 21, вывод резистора 24, соединенный с коллектором транзистора 22, является входом узла 21 задержки, а конденсатор 23 одним выводом подключен к резистору 24 и базе транзистора 22, адругим - к отрицательному выводу выпрямителя 9,Транзисторный инвертор работает следующим образом,Сигнал управления поступает на вход ключа 5 переменного тока, При этом ключ 5 эзмыкается и вторичная обмотка трансформатора 1 присоединяется к первичной обмотке трансформатора 4. На выходах выпрямителей б и 7 в соответствии с сигналом управления появляются гальванически развязанные выпрямленные напряжения. Напряжение с выхода выпрямителя б обеспечивает синхронное с сиГналом управления открывание транзистора импульсного усилителя 12 через ограничивающий резистор 25, При этом верхний транзистор усилителя 10 закрывается, а нижний открывается и к базе транзистора 2 прилагается напряжение закрывающей полярности, что обеспечивает его форсированное запирание, Поскольку напряжение с выхода выпрямителя 7 проходит через узел 21 задержки, открывание транзистора инвертирующего усилителя 14 задерживается на время, обусловленное параметрами резистора 24 и конденсатора 23. Открытый транзистор инвертирующего 15 20 25 30 35 40 45 усилителя 14 шунтирует управляющий переход транзистора импульсного усилителя 13 и последний через интервал времени, Обусловленный задержкой, закрывается,что обеспечивает закрывание нижнего и открывание верхнего транзистора усилителя 11, через который начинает протекать базовый ток силового транзистора 3 и последний открывается,Таким образом силовой транзистор 2 закрывается сразу после подачи импульса управления, а силовой транзистор 3 открывается с задержкой, что исключает протекание сквозного тока. При снятии импульса управления ключ 5 размыкается, трансформатор 4 обесточивается и напряжение на выходах выпрямителей 6 и 7 спадает до нуля, При этом транзистор инвертирующего усилителя 14 закрывается практически без задержки, что обеспечивает открывание транзистора импульсного усилителя 13, что приводит к закрыванию силового транзистора 3, Уменьшение напряжения на выходе выпрямителя 6 приводит к увеличению напряжения на ВС-цепи 17 и 18, Начинается дозаряд конденсатора 18 через переход эмиттер-база транзистора 16, что приводит к открыванию этого транзистора и обеспечению на время заряда конденсатора 18 базового тока транзистора импульсного усилителя 12 и, в конечном итоге, к задержке открывания силового транзистора 2,Таким образом, силовой транзистор 3 закрывается сразу после снятия импульса управления, а силовой транзистор 2 открывается с задержкой, исключающей протекание сквозного тока,Расширение функциональных возможностей путем увеличения диапазона регулирования выходной частоты инвертора в предлагаемом устройстве осуществляется работой трансформатора 1 и 4 на повышенной частоте.Формула и зоб ре те н и я Полумостовой транзисторный кивертор, содержащий в каждом плече силовой транзистор, подключенный базой к выходу промежуточного усилителя на комплиментарных транзисторах, соединенного по цепи питания с дополнительными источни 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ками отпирающего и запирающего напряжения, общая точка которых подключена к эмиттеру силового транзистора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и повышения КПД, введены входной трансформатор, два основных выпрямителя, управляющий ключ переменного тока, управляюций трансформатор, два управляющих выпрямителя, два узла задержки, инвертирующий усилитель и резистор, при этом дополнительные источники отпирающего и запирающего напряжения выполнены в виде основных выпрямителей, подключенных входом к основным обмоткам входного трансформатора, дополнительная обмотка которого через управляющий ключ переменного тока соединена с первичной обмоткой управляющего трансформатора, каждая иэ двух вторичных обмоток которого соединена с входом соответствующего управляющего выпрямителя, причем выход управляющего выпрямителя первого плеча инвертора соединен через первый узел. задержки, шунтированнь:й резистором, с входом промежуточного усилителя, выход управляющего выпрямителя второго плеча инвертора соединен чеоез второй узел задержки с входом инвертирующего силителя, включенного во входную цег.ь промежуочного усилителя, причем первый узел задержки содержит транзистор, два резистора и последовательную ЯС-цепочку, включенную между входом узла задержки и базой транзистора, эмиттер которого соединен с выходом дополнительного источника отпирающего напряжения, коллектор через первый резистор соединен с выходом узла задержки, причем между базой и эмиттером транзистора включен второй резистор, а второй узел задержки содержит транзистор, который эмиттером соединен с выходом узла задержки, коллекторно-базовым переходом, шунтированным резистором, через конденсатор соединен с выходом управляющего выпрямителяля.