Полумостовой инвертор

СОЮЗ СОВЕТСИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 02 М 7/5387 ектроте ой тех мущес реобра ыходн хнике, нике, итвенно онатеого наГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 494/078992. Бюл. М 33итут электродинамики АН УССР оскаленко, Н,С,Комаров, Ю.В.Ру,В.Козловторское свидетельство СССР О, кл. Н 02 М 7/537, 1981. ссов О.А. Усилители мощности на орах в режиме переключений, И.: 1971, с. 186,орское свидетельствоО, кл. Н 02 М 7/537, 1981. МОСТОВОЙ ИНВЕРТОР льзование: преобразование постопряжения в переменное синусои(21) 4718 (22) 11.07 (46) 07.09 (71) Инст (72) Г.А,М денко и А (56) 1. Ав М 1008872. Ко транзист Энергия,3, Авт М 102936 (54) ПОЛУ (57) Испо явного на Изобретение относится к эл в частности к преобразователь может быть использовано пре при создании транзисторных п лей с синусоидальной формой пряжения, Известны транзисторные преобразователи с синусоидальной формой выходного напряжения 1,2, выполненные по мостовым и полумостовым схемам инвертора, содержащие силовые ключи и блок управления, каждый из парафазных выходов которого соединен с цепью управления силового ключа. Недостатком этих преобразователей является возникновение сквозных токов через силовые ключи-транзисторы - обусловленных накоплением электрического заряда в базовой области полупроводниковых проиборов к моменту их переключения,.,Ж, 1760618 А 1 дальное напряжение для систем вторичного электропитания и электропривода, Силовые ключи 1, 2 выполнены в виде СИТ-транзисторов и управляются выходным сигналом промежуточного усилителя 10. При включении отпирающего 17 или запирающего 18 транзистора к входу силового ключа 1 (2) подключается выход источника отпирающего напряжения на диодах 15, 16 или источника запирающего напряжения на диодах 12, 13 соответственно. Узлы 8 и 9 задержки отпирания обеспечивают исключение сквозных токов во время рассасывания электрического заряда в переходе затвор-исток силовых ключей 1, 2. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Наиболее близким по существу технического решения к заявляемому устройству Сявляется схема полумостового инвертора3), содержащая два силовых ключа и блокуправления, каждый из парафазных выходов которого соединен с входом узла задер- ажки отпирания, выходом соединенного сцепью управления силового ключа,Недостатком данного инвертора явля Сьется наличие сквозных токов, обусловленных накоплением заряда в базовой области Ополупроводниковых приборов, При отпира-фнии одного из транзисторов через него про- ООтекает ток нагрузки и ток коллекторавторого транзистора, в базе которого накоплен избыточный заряд. Очевидным путемснижения мощности динамических потерь,вызванных сквозными токами, являетсяприменение быстродействующих силовыхприборов для снижения величины накоп 1760618ленного заряда, Особенно эффективно использование для данной цели полевых транзисторов, Однако, особенность работы инверторов с выходным напряжением синусоидальной формы не позволяет таким образом добиться существенного повышения КПД, Так как в инверторе используются рекуперационные диоды, работающие в течение всего интервала непроводящего состояния транзистора, то к моменту отпирания последних возникают сквозные токи, обусловленные накоплением заряда в базовой области полупроводниковых диодов, что вызывает перегрузки полевых транзисторов, снижает КПД и надежность устройства.Целью изобретения является повышение КПД и расширение области использования путем обеспечения широтно-импульсного регулирования выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в полумостовом инверторе, содержащем два силовых ключа и блок управления, каждый из парафазных выходов которого соединен с входом узла задержки отпирания, выходом соединенного с цепью управления силового ключа, в цепи управления силового ключа включен последовательно введен. ный промежуточный усилитель, а в качестве силового ключа использован СИТ-транзистор, причем промежуточный усилитель выполнен в виде согласно-последовательно соединенных источников отпирающего и запирающего напряжения, подключенных к управляющему входу СИТ-транзистора через соответственно отпирающий и запирающий транзистор, последний иэ которых шунтирован обратно включенным диодом, в качестве источников отпирающего и запирающего напряжения использованы трансформаторно-выпрямительные узлы, а выход источника запирающего напряжения шунтирован введенным фильтрующим конденсатором,На чертеже представлена структурная схема следящего инвертора,Инвертор содержит два силовых транзистора 1, 2, два конденсатора 3, 4, включенные по полумостовой схемеС-фильтр 5 и нагрузку 6, блок 7 управления, каждый из парафазных выходов которого соединен с входом узлов 8, 9 задержки отпирания, выходом соединенных через промежуточные усилители 10, 11 с цепью управления силового ключа, причем каждый из промежуточных усилителей содержит согласно-последовательно соединенные источник запирающего напряжения, выполненный в виде трансформаторно-выпрями- тельного узла на диодах 12, 13,шунтированного на выходе конденсатором 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 14, источник отпирающего напряжения. выполненный в виде выпрямителя на диодах 15, 16, отпирающий (17) и запирающий (18) транзисторы, один из которых (запирающий) шунтирован обратно включенным диодом 19, В качестве блока управления используется широтно-импульсный модулятор, на выходе которого вырабатывается двухполярный импульсный сигнал с коэффициентом заполнения от 0 до 1; в качестве узла задержки отпирающего сигнала - схема одновибратора и логическая схема несовпадения,Следящий инвертор работает следующим образом, Для силовой части характерно два режима работы дросселя ЕС-фильтра; режим накопления и режим отдачи энергии в нагрузку, В случае когда направление тока в дросселесовпадает с показанным на фиг,1 режиму накопления энергии соответствует закрытое состояние транзистора 2 и открытое состояние транзистора 1, На фиг,2 изображены временные диаграммы импульсного напряжения ШИМ- сигнала Оу, сигналов управления Г силового транзистора 1 и Р 2 силового транзистора 2, напряжение 0 на зажимах фильтра 5 и тока дросселя г, После запирания транзистора 1 управляющим сигналом Е 2 отпирается транзистор 2 с задержкой времени 1 з, задаваемой узлом задержки 9, Величина Тз выбирается из условия ТэТр, где Тр - время рассасывания электрического заряда в переходе эагвор - исток после запирания транзистора 1. После полного рассасывания заряда в транзисторе 1 начинается режим отдачи энергии дросселя в нагрузку через источник запираюцего напряжения для транзистора 2 и переход затвор-сток транзистора 2. В таком состоянии схема находится в течении времени Т-Тр, При поступлении отпирающего сигнала на транзистор 2; последний работает в инверсном режиме при отрицательных токах стока, Этот интервал работы-режим отдачи энергии-продолжается и после поступления на транзистор 2 запирающего сигнала. Указанный интервал сопровождается передачей энергии через источник запирающего сигнала транзистора 2 и переход затвор-сток транзистора 2, Процесс накопления энергии начинается при поступлении отпираю- щего сигнала на транзистор 1, Далее этот процесс повторяется, Аналогично протекают процессы в инверторе и при противоположных направлениях тока дросселя.Формула изобретения 1. Полумостовой ин вертор, содержащийдва силовых ключа и блок управления, каждый из парафазных выходов которого соеди 1760618нен с входом узла задержки отпирания, выходом, соединенного с цепью управления силового ключа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и расширения области использования путем обеспечения широтно-импульсного регулирования выходного напряжения, в цепь управления силового ключа включен последовательно введенный промежуточный усилитель, а в качестве силового ключа использован СИТ- транзистор,2. Инвертор поп,1,отличающийся тем, что промежуточный усилитель выполнен в виде согласно-последовательно соединенных источников отпирающего и запирающего напряжения, подключенных к управляющему входу СИТ-транзистора через соответственно отпирающий и запирающий 5 транзистор, причем последний шунтированобратновключенным диодом,3. Инвертор по п.2, отл ич а ю щи й с ятем, что в качестве источников отпирающего и запирающего напряжения использованы 10 трансформаторно-выпрямительные узлы, авыход источника запирающего напряжения шунтирован введенным фильтрующим конденсатором.