Инвертор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 20,1079 (21) 2823431/24-07с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 150681, Б оллетень ЙЯ 22 Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл з Н 02 М 7/537 Государствеииый комитет СССР ло делам изобретеиий и открытий.58(088.8) Дата опубликования описания 1506,81(71) Заявитель Рязанский радиотехнический институт(54) ИНВЕРТОР Изобретение относится к электротехнике и может быть использованово вторичных источниках питания.Известны инверторы, нагрузкойкоторых является электродвигатель,В данных электроприводах возможнырежимы работы, при которых токсиловой цепи инвертора во много разпревосходит номинальный ток двигателя, обычно это режимы запуска иреверса. При этом возможны перегрузки силовых транзисторов инвертора1 и 21,Однако в данных инверторах защита транзисторов неприемлема в техслучаях, когда требуется высокоебыстродействие электропривода, кроме того, защиту по схеме трудно выполнить для высоковольтных ключей.Наиболее близким к предложенномуявляется инвертор, содержащий задающий генератор, подключенный к формирователю управляющего напряжениячерез трансформатор, выходной каскад на транзисторах с датчиком токав цепи выходного трансформатора 3),Недостаток данного устройствазаключается в том, что базовые токитранзисторов усилителя мощностирассчитываются на максимальный ток нагрузки, что при номинальном токенагрузки приводит к неоправданнозавышенным потерям в базовых цепяхсиловых транзисторов, также увеличиваются и динамические потери привыключении транзисторов, так какувеличивается время рассасываниянеосновных носителей в области базы,Завышенные потери приводят к 1 О уменьшению КПД, увеличению массыи габаритов устройства.Цель изобретения - повышение КПД.Поставленная цель достигаетсятем, что в инвертор введены усилительный каскад на двух транзисторах,базы которых подключены ко входамключевого элемента, выходом соединенного с дополнительной вторичнойобмоткой трансформатора формировате О ля управляющего напряжения, вспомогательный трансформатор с двумяобмотками, пороговый и опорный элементы, причем средние точки обмотоквспомогательного трансформатора 25 подключены непосредственно ко входному выводу инвертора и через выпрямитель - к питающему зажиму формирователя управляющего напряжения,входы порогового элемента подклю- ЗО чены соответственно к выходу датчика тока и к выходу опорного элемента, подкл;оченнага ко входным вывоцам инвертара, а выход - к управляющему входу ключевага элемента.На чертеже изображена принципиальная схема инвертора.5Инвертор состоит из задающего генератора 1 связанного с формирователем 2 управляющего напряжения, силовых транзисторов 3 4, базы которых подключены к трансФорматору формирователя управляющего напряжения, датчика 5 тока, включенного в первичную цепь силового трансформатора б нагрузки, порогового элемента 7, ключевого элемента 8, к выходам которого подключены транзисторы 9, 10, коллекторы которых нагружены на трансформатор 11 с обмотками 12 и 13, выпрямителя 14, подключенного к обмотке трансформатора 11, датчик тока соединен 2 О со стабилитроном 15, резистором 1 б и конденсатором 17.Инвертор работает следующим образом.В номинальном режиме напряжение д с датчика тока меньше напряжения на стабилитране 15, пороговый элемент 7 находится в выключенном положении, ключевой элемент 8 также выключен, Транзисторы 9, 10 заперты, напряжение на обмотке 13 трансформатора 11 равно нулю, и формирователь управляющего напряжения питается напряжением источника. При этом базовые резисторы тран - зисторов 3, 4 рассчитываются для обеспечения насыщения при номинальном токе нагрузки, При переходных процессах, например при пуске инвертора, напряжение на стабилитроне 15 мало, так как конден - 40 сатор 17 разряжен. При незначительном увеличении тока нагрузки срабатывает пороговый элемент 7 и открывает ключевой элемент 8, при этом запускается инвертор, собранный на транзисторах 9, 10 и трансформаторе 11.Напряжение питания формирователя управляющего напряжения равно сумме напряжения источника и напряжения с выпрямителя 14. Напряжение на базовых обмотках силовых транзисторов 3, 4 увеличивается, увеличивается базовый ток, т.е. инвертор может нормально работать при токах нагрузки, больших, чем номинальный. Таким образом, пуск нагрузки происходит при повышенных токах баз силовых транзисторов, чта исключает линейный режим работы последних. Количество витков обмотки 12выбирается таким, чтобы при максимальном токе нагрузки обеспечитьнасыщенное состояние силовых транзисторов. Постоянная времени зарядаконденсатора выбирается такой,чтобы пороговый элемент выключилсяпосле окончания пускового режимав нагрузке. При включенном инверторе и переходных процессах в нагрузке (пуск, реверс) напряжение с датчика тока увеличивается, При превышении напряжения стабилитрона срабатывает пороговый элемент 7, открывается ключевой элемент 8, запускается инвертор и ток в базы транзисторов 3, 4 увеличивается,Формула изобретенияИнвертор, содержащий задающийгенератор, подключенный к формирователю управляющего напряжения черезтрансФорматор, выходной каскад натранзисторах с датчиком тока в цепивыходного трансформатора, а т л ич а ю щ и й с я тем, чта, с цельюповышения КПД в него введены усилительный каскад на двух транзисторах,базы которых подключены ка входамключевого элемента, выходам соеди -ненного с дополнительной вторичнойобмоткой трансформатора формирователя управляющего напряжения, вспомогательный трансформатор с двумявторичными обмотками, пороговый иопорный элементы, причем средние точки обмоток вспомогательного трансформатора подключены непосредственно ко входному выводу инв:ртора ичерез выпрямитель - к питающему зажиму формирователя управляющего напряжения, входы порогового элементаподключены соответственно к выходудатчика тока и к выходу опорного элемента, подключенного ко входным выводам инвертора, а выход - к управляющему входу ключевого элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Глазенко Т.А. Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах. Энергия, 1965, с. 178181,2. Машуков Е,В. Транзисторныеключи для устройств управления и коммутации. Электронная техника в автоматике. Вып. 8, с. 15.3. Авторское свидетельство СССРМ 408440, кл. Н 02 М 7/537, 1973.Р 38979 Составитель Н. Цишевская Техред Й. Асталош Корректо т ш т Редакто Решетник ом е каз 4469/87 Венно тениРа киск Подпис митета СССР крытий наб., д.