Транзисторный инвертор

"Г: АЛЙФГ ОПИСАН БРЕ И ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО РСКО Л 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(46) 23.06,93. Бюл, 3 Ф 23(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники (72) Ю,А,Мордвинов(56) Авторское свидетельство СССР М 762113, кл. Н 02 М 7/537, 1978.Авторское свидетельство СССР М 1317620, кл. Н 02 М 7/5385, 1984.(54) ТРАНЗИСТОРН.)1 Й ИН ВЕРТОР (57) Использование: преобразование постоянного наг 1 ряжения в переменное в системах вторичноГо электропитания и электропривода. Сущность изобретения: каждый управляющий трансформатор на 1823 И 5 А 1 выходе блока управления выполнен на двух сердечниках 31,1, 32.1(31,2. 32.2), на первом 31.1 (31,2) из которых намотаны четыре обмотки 33,1 - 36,1 (33.2 - 36,2), на втором 32,1 (32.2) - две обмотки 37.1, 38,1 (37.2, 33.2), а первичные обмотки 39.1, 40.1 (39,2, 40,2) намотаны на оба сердечника. Блокирующие обмотки 33 и 36 обеспечивают блокировку отпирания одного плеча полумоста силовых транзисторов 3 (2) до кончания процесса рассасывания носителей г другом силовом транаисто,.е полумос 1 а 2 (1) при запирании последнего, Это производится с помощью аапираощих обмоток 37 и 33, годключен ным к входу силовых транзисторов 1-4, 2 ил.Изобретениеотноситсякэлектротехни.1; 43 - на запирающих обмотках 37,1; ке, в частности к статическим преобраэова,1; 44 - на первичных обмотках 39.2, 40.2, телям постоянного напряжения в охватывающихоба сердечника 31.2, 32.2;45 переменное, и может применяться в преоб- - на блокирующих и базовых обмотках 33,2 - разовательной технике при разработке ис 36.2; 46 - на запирающих обмотках 37.2, точников электропитания различного 28;2; 47 - на выходных выводах 13-14, назначения. Инвертор работает следующим обраЦелью изобретения является повыше- зом, Пусть при положительном значении нание КПД эа счет уменьшения мощности по- пряжений 41 и 44 на "началах" обмоток терь в целях управления силовых 10 согласующих трансформаторов 31.1, 32.1 транзисторов, (31.2, 32.2) формируются положительные поНа фиг.1 представлена схема инверто- тенциалы, До момента времени то пусть ра; на фиг.2 - диаграммы напряжений на включены транзисторы 2, 4 и на выходных отдельных элементах схемы, поясняющие выводах 13-14 формируется нулевое напряпринцип работы устройства. жение. В момент временило изменяется поИнвертор содержит, например два по- лярность напряжения на первичных лумоста силовых транзисторов 1-4, подклю- обмотках 39.1. 40,1, что приводит к закораченных через отсекающие диоды 5, 6 к чиванию обмотки 36,1 через еще не выклювыходным выводам 7, 8 две пары возврат- ченныйтранзистор 2, переходу практически ных диодов 9 - 12, соединенных с входными всего магнитного потока в сердечниках 32,1, 7, 8 и выходными выводами 13, 14, блок увеличению напряжения на обмотках 37,1, управления, включающий задающий гене.1, форсированному выключению транзиратор 15, связанный с первым усилителем стора 2 за счет напряжения обмотки 38.1 и мощности 16 непосредственно. а с вторым надежному запиранию транзистора 1.17 - через фаэосдвигающее устройство 18, После выключения транзистора 2 в мобазовые резисторы 19-22. соединенные 25 ментвременис 1 исчеэает режим короткого первыми выводами с базами силовых трэн- замыкания для обмотки 36,1, что приводит к зисторов 1 - 4, разделительные 23 - 26 и бло- перераспределению магнитных потоков кирующие 27 - 30 диоды, подключенные между сердечниками практически пряма катодами соответственно к коллекторам и пропорционально их сечениям(при условии эмиттерам силовых транзисторов 1-4, каж выполнения сердечников иэ одинакового дый согласующий трансформатор усилите- материала). Например при рабочей частоте лей мощности 16, 17 выполнен на двух инвертора 20 кГц и времени выключения сердечниках 31.1(31.2),32,1(32.2), причем на транзисторов 2 - 3 мкс сечения сердечников одном сердечнике 31.1 (31,2), имеющем могут отличаться в 8-12 раз. В практике большую магнитную проводимость распо из-за ограниченной номенклатуры сердечложены две базовые и две блокирующие ников можно применять сердечники из разобмотки 33,1 - 36.1 (33.2-36,2), а на другом личных материалов. Таким образом с сердечнике 32.1(32,2), имеющем малую маг- момента времени т 1 к транзистору 2 прикланитную проводимость, расположены эапи- дывается запирающее напряжение обмотки рающие обмотки 37.1, 38,1 (37,2, 38,2), а 40 35.1(напряжение обмотки 38.1 меньше укапервичные обмотки 39,1, 40.1(39.2, 40.2) ох- занного), транзистор 1 включается за счет ватывают оба сердечника, при этом каждая тока. определяемого напояжением обмотки базовая обмотка 34.1, 35.1(34.2, 35.2) вклю.1, а на выходе формируется напряжение чена между вторым выводом базового рези положительной полярности, В таком постора 19-22 и эмиттером соответствующего 45 локении схема находится до момента вресиловоготранзистора 1-4, каждая блокиру- мени и, когда изменяется полярность ющая обмотка 33.1, 36.1 (33,2,.36.2) через напряжений на первичных обмотках 39,2, введенный разделительный диод 23-26 40,2 трансформатора второго усилителя включена между коллектором и эмиттером мощности 17. При изменении полярности соответствующую силового транзистора 1- 50 напряжения на первичных обмотках 39.2, 4, а каждая запирающая обмотка 37,1, 38.1 40.2 согласующего трансформатора усили- (37.2, 38,2) через веденный блокирующий теля мощности 17 вторичная обмотка 36,2 диод 27 - 30 включена между базой и эмитте- закорачивается на коротко через диод 26 и ром соответствующего силового транэисто- еще не выключенный транзистор 4, что прира 1-4,водит к вытеснению практически всего магНа фиг,2 представлены напряжения: 41 нитного потока в сердечник 32.2, - на первичных обмотках 39.1. 40,1, охваты- увеличению напряжения на обмотке 38,2 вающих оба сердечника 31,1, 32,1; 42 - на (см,46) и форсированному выключению блокирующих и базовых обмотках 33.1- транэистора 4,нулевомунапряжениюнаоб1823115 15Формула изобретения Транзисторный инвертор, содержащий по меньшей мере два соединенных по полу- мостовой схеме силовых транзистора, каждый из которых шунтирован возвратным диодом и базой подключен к первому выводу базового резистора и блок управления, к Составитель Ю,МордвиновТехред М,Моргентал Корректор М.Самборская Редактор Заказ 2185 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж. Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 мотке 34,2 (см.45) и выключенному состоянию транзистора 3, После выключения транзистора 4 в момент времени 1 з исчезает режим короткого замыкания для обмотки 36,2, что приводит к перераспределению 5 магнитных потоков между сердечниками, и т.д.Таким образом предлагаемый транзисторный инвертор позволяет повысить КПД инвертора за счет уменьшения мощности потерь в целях управления силовых транзисторов в 5 - 6 раз и уменьшения токовой загрузки транзисторов усилителей мощности по фронтам их переключения. выходу которого подключен управляющий трансформатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, управляющий трансформатор выполнен на двух сердечниках, охваченных общей первичной обмоткой, причем на одном сердечнике, имеющем большую магнитную проводимость, расположены две базовые и две блокирующие обмотки, а на другом сердечнике, имеющем малую магнитную проводимость;две запирающие обмотки, при этом каждая базовая обмотка включена между вторым выводом базового резистора и эмиттером соответствующего силового транзистора, каждая блокирующая обмотка через введенный разделительный диод включена между коллектором и эмиттером соответствующего силового транзистора, а каждая запирающая обмотка через введенный блокирующий диод включена между базой и эмиттером соответствующего силового транзистора,