Инвертор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
Союз Советсмни Соцнаэктнчекна Ресеублнк(23) Пр 3 еоритетГосударственныЯ комнтет СССР но демам нзобретений н открнтнЯ(72) Авторы изобретению В.А.Шаталов и В.Е.Иванов 71) Заявитель 4) ИНВЕРТОР носится к электроть использовано при ных источников питаИзобретение оттехнике и может быразработке вторичния,Известно устройство, в котором при ассиметрии полупериодов работы преобразователя и возникающих при этом перегрузках, запасенная электромагнитная энергия при выключении транзисторов рассеивается не на силовых транзисторах, а на стабилитроне и В-С=цепочке, т.е, происходит перераспределение энергии потерь Г 13 .Недостатком известного устройства является низкий КПД.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является инвертор, .содержащий двухтактный преобразователь напряжения на силовых транзисторах с трансформатором со средней точкой первичной обмотки, резистивные датчики тока в силовых цепях транзисторов, которые подключены к интегратору, выходом связанным с узлом управления, причем выходы последнего подключены к базам силовых транзисторов. При нарушении симметрии ток, протекающий по полуобмоткам тран сформатора, становится неодинаковымИнтегратор вырабатывает сигнал, про-чорциональный разности токов в полуобмотке . Сигнал поступает на узел управления, который, изменяя длительности полупериодов работы трансформатора, восстанавливает симметриюГ 1Однако резисторы, датчики токавключаются последовательно в силовуюцепь инвертора, по ним протекаетвесь ток нагрузки, что снижает КПДпреобразователя и увеличивает его габариты и вес инвертора, так как нарезисторах выделяется значительнаямощностьЦель изобретения - повышение КПДи снижение габаритов инвертора.Поставленная цель достигаетсятем, что в инвертор введен узел измерения ЭДС самоиндукции, причем входыпоследнего подключены к крайним вывоф дам первичной обмотки трансформатора,а выходы - ко входам интегратора.При этом узел измерения ЭДС самоиндукции выполнен в виде Т-образнойсхем, общее плечо. которой подключено к змиттерам силовых транзисторови содержит резистор, шунтированныйконденсатором, а два других плечасодержат последовательно включенныедиод и резистор, причем точки их соево динения образуют выходные выводы уэ -ла, а диодные входы плеч - входные выводы.На чертеже показана принципиальная электрическая схема инвертора.Инвертор содержит двухтактный преобразователь напряжения на силовыхтранзисторах 1 и 2 с трансформатором3 со средней точкой первичной обмот-. ки, узел 4 измерения ЭДС самоиндукции, входные выводы 5 и б которого подключены к крайним выводам трансформатора, а выходные выводы 7 и 8 ко входам интегратора 9, выход которого подключен ко входу узла 10 управления, при этом выходы последнегоподключены к базам силовых транэисторов,Узел измеренияЭДС самоиндукциивыполнен по Т-образной схеме, общееплечо которой содержит резистор 11,шунтированный конденсатором 12, адва других плеча содержат последовательно включенные диод (13,14) и резистор (15,16) . Точка соединения диода и резистора каждого плеча образует выходные выводы 7 и 8 узла, а диодные входы плеч его - входные выводы 5 и б, причем общее плечо Т-образной схемы подключено к эмиттерам силовых транзисторов,Устройство работает следукщим образом.После включения силового транзистора напряжение на нем падает с 20 п до жонас, а ток, равный 5 =3+Э, начинает увеличиваться за счет намагничивающей составляющей. Если циклперемагничивания сердечника симметричен, напряженность магнитного поля в сердечнике .небольшая, Ток намагнин 6чивания 3, =.значительно меньшеЮприведенного тока нагрузки,Когда симметрия нарушается, напряженность магнитного поля в сердечнике резко возрастает. Намагничивающийток, прямо пропорциональный напряженности поля, может в десятки раз превысить ток нагрузки. Это ведет к снижению КПД и надежности преобразователя. ЭДС самоиндукциид при4.большом выключаемом токе тоже во .много раз превышает номинальное напряжение питания, Мгновенная мощностьна коллекторе достигает большой величины и вызывает вторичный пробой транзистора.Для поддержания симметрии цикла.6необходимо чтобы напряженности магнитного поля в моменты переключения .были равны, Более точным и нужным для преобразователя является поддержание равенства токов коллекторов Э, в моменты выключенияПри выключении транзисторов возникает ЭДС самоиндукцииэ Мстремящаяся поддержать значение тока,Интегрируют обе частив обмотке.уравненияа;Цй илищд. а,ьгде 0(с) - мгновенное значение ЭДСсамоиндукции;момент начала выключениятранзистора ОС2 - момент спада тока транзистора до нуля;- индуктивность рассеяния9обмоткиКр, где К - конструктивный 15 коэффициент.При выключении транзистора динамическая магнитная проницаемость,равнаядб остается постоянной,Д=анСледовательно, в промежутке времени Ю с - 1,1 индуктивность обмотки также постоянна, и ее можно вынести изпод знака интеграла.Тогда) юа-.-) а,-,1 =-ЦЯ-Мз( вью ) )з еыщ3 т.е. интеграл от ЭДС самоиндукцииза время выключения пропорционалентоку, протекающему через транзисторв момент начала процесса выключения.Если преобразователь работает в сим 35 метричном режиме, то токи, протекающие через полуобмотки, к моментувыключения силового транзистора равны и, следовательно, равны ЭДС самоиндукции, пропорциональные току выключения, На два дифференциальных входа 9 интегратора с выходов 7 и 8 узла измерения ЭДС самоиндукции поступают равные напряжения и, следовательно, напряжение на выходе интегратора равно нулю,45 При ассиметрни, когда напряжениена коллекторе транзистора 1 превышает 2 о, открывается диод 13 и ЭДСсамоиндукции с выхода 7 узла 4 поступает на дифференциальный вход интег 50 ратора 9, на другой вход в это вре -мя с емкости 12 через выход 8 узла4 поступает напряжение 2 О .Таким образом, на один вход подается55 Иц=е(ц щ,а на другой О=20.Суммарное напряжение на входеинтегратора равно%,о =о-о =е(Но-щ,=е(с).В следующий период аналогично отб 5 крывается диод 14 и на вход интегра860242 25 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 7568/32 Тираж 730 Подписно филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна тора подается напряжением с коллек- тора транзистора 2. На выходе интегратора напряжение равно разности токов выключения Эз, , Это напряжение подается на вход задающего мультивибратора узла 10 управления, изменяя длительности полупериодов, что восстанавливает симметрию цикла перемагничивания сердечника.В данной. схеме на дифференциальные входы интегратора подается уже не пиковое значение 6 , а мгновенное значение ЭДС самоиндукции .Таким образом, устройство, во-первых, выделяет ЭДС самоиндукции из общего напряжения на коллекторе, вовторых, интегрирует его, получая точ ную информацию о мгновенном значении тока выключения, в-третьих, берет разность токов и в соответствии с этой разностью управляет длительностью полупериодов преобразователя. 2 ОПредлагаемый инвертор позволяет повысить КПД устройства и уменьшить его габариты,Инвертор, содержащий два силовыхтранзистора, трансформатор со средней точкой первичной обмотки, интегратор, соединенный со входом узла управления, выходы которого подключены к базам силовых транзисторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения габаритов, в него введен узел измерения ЭДС самоиндукции, причем входы последнего подключены к крайним выводам первичной обмотки трансформатора, а выходы - ко входам интегратора.2. Инвертор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что узел измерения ЭДС самоиндукции выполнен в .виде Т-образной схемы, общее плечо которой подключено к эмиттерам силовых транзисторов и содержит резистор,шунтированный конденсатором, а два других плеча содержат последовательно включенные диод и резистор, причем точки их соединения образуют выходные выводы узла, а диодные входы плеч- входные выводы . Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 493898, кл. Н 03 К 3/02, 1976.2. Сб. "Электронная техника в автоматике". Под ред. Конева, Вып. 6,1976, с, 50.
СмотретьЗаявка
2528961, 30.09.1977
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1658
ШАТАЛОВ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ИВАНОВ ВЛАДИМИР ЕВГЕНЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/537
Метки: инвертор
Опубликовано: 30.08.1981
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-860242-invertor.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Инвертор</a>
Предыдущий патент: Автономный инвертор
Следующий патент: Инвертор
Случайный патент: Аппарат для полимеризации и поликонденсации