Инвертор

Союз Советскик Социвлистическик Республик(22) Заявлено 230479 (21) 2756464/24-07 (51)М. КЛ. с присоединением заявки ЙУ Н 02 М 7/537, Государственный комитет СССР. по дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 2302,81(54) ИНВЕРТОР 1Изобретениеотносится к электро- технике.и может найти применение в системах преобразования и регулирования электрической энергии,, 5.Ьзвестен инвертор, выполненный по двухтактной мостовой. схеме, в которой силовые ключи выполнены по схеме Дарлингтона на биполярных гранзисторах одного типа проводимости Ц .Недостаток этого устройства - сложность управления. приборами (необходима трансформаторная связь между источником сигнала управления и входом .транзисторных ключей)й значительные потери мощности, так как силовые.трансформаторы в ключах работают в активном режиме, и на них значительны падения напряжения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является инвертор, содержащий выходной трансформатор и транзисторные клЬчи, соединенные по мостовой схеме, каждый из которых имеет силовой и управляющий транзисторы, выходная цепь управляющих транзисторов соединена последовательно со входной цепью силовых, при этом одна диагональ силового моста зашунтирована первичной обмоткой выходного трансформатора, а другая -подключена ко входным выводам и соответствующей первой диагонали управляющего моста, причем силовые транзисторы противоположных плеч моста имеют различныйвид проводимости (2).Недостаток известного устройства заключается в значительных потерях мощности в силовых ключах, так как силовой транзистор работает в активном режиме.Цель изобретения - повышение КПД . инвертора.Поставленная цель достигается тем, что в выходной трансФорматор введена дополнительная(вторая)первичная обмот ка, имеющая число витков меньше упомянутой первичной обмотки, подключен-ная ко второй соответствующей диагонали управляющего моста, при этом управляющий н силовой транзисторы .каждого из плеч имеют один тип про- водимости Кроме того, в инвертор введены дополнительные управляющие транзисторы, выходные цепи которых, соединенные последовательно с введенными резисторами, подключены между базами управляющих транзисторов противоположных плеч моста. г жЪБ,А.Глебов и А.М.Шиладжянп 4 лбаи, 7Б,..Московский ордена Ленина энергетический инсТтевст.В выходную цепь каждого иэ допол. нительных управляющих транзисторов введены третья и четвертая дополнительные первичные обмотки, причем число витков третьей и четвертой первичных обмоток меньше числа витков второй первичной обмотки.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.Инвертор содержит шины 1 и 2 питания инвертора, силовой трансформатор 3 имеющий первичную обмОтку 4 и вторую первиЧную обмотку 5 , силовые транзисторы 6-9, управляющие транзисторы 10-13, дополнительные управляющие транзисторы 14 и 15, токоограничивающие резисторы 16 и 17. 15К шинам питания 1 и 2 подключен инвертор, выполненный по мостовой схеме с силовым трансформатором 3, имеющим первую первичную обмотку 4 и вторую первичную обмотку 5, Силовые 20 транзисторы 6-9 образуют силовой транзисторный мост, одна диагональ которого подключена к первичной обмотке 4, причем силовые транзисторы противоположных плеч моста имеют 25 разный тип проводимости. Управляющие транзисторы также образуют соответственно управляющий мост, одна диагональ которого подсоединена ко входным выводам другой диагонали силового моста, а другая - эашунтирована второй первичной обмоткой 5 выходно-. го трансформатора. Управляющие транзисторы имеют тот же тип проводимос ти, что и соответственные силовые.База управляющего транзистора 11(13) соединена с базой управляющего транзистора 12(10) противолежащего кдюча мостовой схемы через соединенные последовательно. выходную цепь дополнительного управляющего тран зистора 14(15) и токоограничивающий, резистор 16(17). Принцип действия инвертора состоит в,следующем. о45Пусть отпирающий сигнал действует на базе дополнительного управляющего транзистора 14. Тогда в проводящем состоянии транзисторы 14, 11, 7 и12 с 850Пусть силовые транзисторы 7 и 8 работают в режиме насыщения. Тогда к первичной обмотке 4 прилагается напряжение питания за вычетом падения напряжения на насыщенных силовых транзисторах 7 и 8.55Число витков второй первичной обмотки 5 выбрано меньшим числа витков первичной обмотки 4 так, чтобы напряжение на обмотке 5 было меньше напряжения на обмотке 4 на 2-3 В. 60 В этом случае управляющие транзисторы 11 и 12 работают на границе насыщения, т.е. обладают способностью эффективно усиливать ток, задаваемый в базу (протекающий через соединенные 65 последовательно выходную цепь дополнительного управляющего транзистора 14 и резистор 16).Энергия, потребляемая от источника питания из-эа протекания тока по обмотке 5, трансформируется в нагрузку на вторичной стороне силового трансформатора 3, т,е. обмотка 5 выполняет роль дополнительной пер" вичной обмотки.В устройство можно ввести еще одну дополнительную первичную обмотку и дополнительные управляющие транзисторы в количестве четырех, соединить их аналогично управляющим транзисторам 10-13, но эмиттеры дополнительных управляющих транзисторов соединить с базами управляющих транзисторов 10- 13,Дополнительное сокращение потерь может быть достигнуто, если последовательно с резисторами 16 и 17 в устройстве включить третью и четвертуюдополнительные первичные обмотки, показанные на чертеже пунктиром (18 и 19), а число витков этих обмоток выбрать меньше числа витков обмотки 5.Энергия, потребляемая от источника питания из-за протекания тока по обмоткам 18 и 19, трансформируется в нагрузку, чем и объясняется дополнительное сокращение потерь.Применение предлагаемого устройст-.ва, по сравнению с известным, обеспечивает: уменьшение .потерь мощностизасчет перевода в режим насыщениясиловых транзисторов, по которым прознает основная доля тока,потребляемая от источника питания;дополнительное сокращение потерь за счет разделения тока на первичной стороне трансформатора по двум первичным обмоткам,Формула изобретения1. Инвертор, содержащий выходнойтрансформатор й транзисторные ключи,включенные по мостовой схеме, каждыйиз которых имеет силовой и управляющий транзисторы, выходная цепь управляющих транзисторов соединена последовательно со входной цепью силовых, а одна. диагональ силового транзисторного моста зашунтирована первичной обмоткой выходного трансформатора, при этом другая его диагональ подключена ко входным выводам и соответствующей первой диагонали управляющего моста, причем силовые транзисторы противоположных плеч моста имеют различный вид проводимости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД, в выходной трансФорматор введена вторая дополнительная первичная обмотка, имеющая число витков меньше упомянутой первичной обмотки, подключенная ко втоорректор М. Коста но 09/83 Тираж 74 ВНИИПИ Государстве по делам иэобре 13035, Москва, Ж, Зака ого комитета СССРний и открытийаушская наб., д, 4/ лиал ППП Патеитф, г. Ужгород, уя. Проектная, 4 рой соответствующей диагонали управляющего моста, кроме того, управляющий и силовой транзисторы каждого иэ плеч имеют один тип проводимости.2. Инвертор.по п. 1, о т л ич а ю щ и Я с я тем, что в него введены дополнительные управляющие транзисторы, выходные цепи которых, соединенные последовательно с введенными резисторами, подключены между базами управляющих транзисторов проти-воположных плеч моста.. 3. Инвертор по пп 1 и 2 о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в вы" ходную цепь каждого иэ дополнительных управляющих транзисторов введены третья и четвертая дополнительные первичные обмотки, причем число витков третьей и четвертой первичных обмоток меньше числа витков второй первичной обмотки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электронная техника в автоматике. 1977, В 9, с. 180, рис. 1.2. Патент США 9 3465231,кл. 321-2, 1967.