Транзисторный мостовой инвертор

ОП ИСАНИЕ 888309ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск илСециалистичесиикРеслублииво делам изобретений и открытийОпубликовано 07, 12. 81, Бюллетень45 Дата опубликования описания 09. 1281(72) Авторы нзобретеии И, Костылев, В. ф. Ильин и А. Н.ф .А 11,1 э",и,4 ; Чувашский государственный университет тм. 11 11, Улт чнова) Заявите 4) ТРЛНЗИСТОРНЪЙ ИОСТОВОЙ ИНВЕРТОР Изобретение отно преобразовательной быть использовано в никах электропитани тся к области может х ист ник т е16 режиме,м, что рторе, ые цеп вес от тными диодамиодсоединеныформаторным обно соединенными возных токов исп ьные обмотки сил ния для устр зованы д го транс омогательны олнит ми диодами, блок управовательные цепи трансоток и вспомогательподключенные кчерез вспомогате орматораисторов21.и этот1 Ш, по с в после орных об одов вве утые обм ированы длен ам тра орма ченсаторы, а онденсаторы ены кон,тки и киодами ные диодь Однак высокийнвертор имеет нельку принятые меры ом н Известны нерегулируемые инверторы, содержащие транзисторы, включенные по мостовой схеме, обратные диоды, силовой трансформатор, вторичная обмотка которого подсоединена к нагрузк и блок управления, вырабатывающий прямоугольное напряжение 111.Такой инвертор имеет низкий КПД из-за наличия сквозных токов в стойках моста.Известен также мостовой инвертор,15 содержащий транзисторы, обратные диоды, силовой трансформатор, в.котором обеспечивают устранение сквозных токов только в одной из стоек моста, в другой же они уменьшаются по длйтельности, но не устранябтся полностью, что объясняется разбросом време ни рассасывания в транзисторах.Целью изобретения является повыше ние КПД транзисторного мостового инвертора, работающего в нерегулируемо Цель достигается т ном транзисторном инв щем транзисторы, сило рых зашунтированы обр управляющие переходы к дополнительным тран моткам с .последователУказанное соединение элементов в базовых цепях транзисторов позволяет отпираться включаемым транзис-.орам только в том случае, когда напряжение на первичной обмотке силового транс- у Форматора изменит свою полярность на противоположную, т,е. когда оба ранее открытые транзисторы выйдут из насыщения. При этом сквозные токи отсутствуют и КПД инвертора повьппается. 10На чертеже изображена принципиальная электрическая схема инвертора.Схема содержит транзисторы 1-4, обратные диоды 5-8, силовой трансформатор 9 с первичной обмоткой 10, вторич ной обмоткой 11 и дополнительными обмотками 12-15, вспомогательные диоды 16-19, конденсаторы 20-23, шунтирующие диоды 24-27, шины 28, 29 источника питания и блок 30 управления, 20Схема работает следующим образом.Блок 30 управления вырабатывает прямоугольное напряжение, переключающее транзисторы 1-4. Предположим, что .в данный момент времени включены тран-И зисторы 1 и 4. При этом ток протекает от шины 28 .источника питания через транзистор 1, первичную обмотку 10 трансформатора 9, транзистор 4 к шине 29. Для этого режима полярности напряжения на обмотках трансформатора 9 показаны на схеме. Напряжения на обмотках 12 и 15 открывают диоды, соответственно 24 и 27, и заряжают конденсаторы 20 и 23 (полярность напряже-з., ний показана на схеме) . Напряжения на конденсаторах 21 и 22 имеют ту же величину и полярность, поскольку они были заряжены в предыдущий полупериод. Напряжения на дополнительных обмотках 13 и 14 складываются с напряжениями на конденсаторах 21 и 22 и способствуют запиранию транзисторов 2 и 3. Сумма напряжений.на дополнительной обмотке 12 и конденсаторе 20 и соответственно на обмотке 15 и конденсаторе 23 равна прямому падению напряжения на диоде 24 и соответственно на диоде 27. При этом вспомогательные диоды 16 и 19 подзапираются и отпирающий ток блока 30 управления практически целиком протекает по база-эмит" терным переходам транзисторов 1 и 4.По окончании полупериода напряжения. на выходных зажимах блока 30 управления меняют свой знак, .При этом на транзисторы 1 и 4 подаются запирающие напряжения, а на транзисторы 2 и 3 отпирающие. В течение времени рассасывания в транзисторах 1 и 4 напряжение на первичной обмотке 1 О сохраняет свою полярность и транзисторы 2 и 3, несмотря на то, что на их входы поданы открывающие напряжения, остаются запертыми под действием суммы напряжений на дополнительной обмотке 13 и конденсаторе 21 и соответственно на обмотке 4 и конденсаторе 22.Пусть транзистор 1 имеет меньшее время рассасывания и он первым выходит из насыщения. После того, как его кола лекторный ток спадет до нуля, ток первичной обмотки О трансформатора 9, благодаря влиянию индуктивности рассеяния, будет протекать по цепи: первичная обмотка 10, транзистор 4, обратньп диод 6. При этом напряжения на первичной обмотке О и соответственно на дополнительных обмотках 12-15 становятся равным нулю. Если бы конденсаторы 20-23 отсутствовали, то транзисторы 2 и 3 начали бы открываться и через открывающийся транзистор 3 и еще не вышедший из состояния насыщения транзистор 4 протекал бы сквозной ток. Однако под действием напряжений предварительно заряженных конденсаторов 2 и 23 транзисторы 2 и 3 продолжают ос-. таваться в закрытом состоянии.При выходе транзистора 4 из насыщения ток начинает замыкаться через обратный диод 6, первичную обмотку 10, обратный диод 7, шину 28 и шину 29. Для такого состояния инвертора полярности напряжения на обмотках трансформатора 9 показаны на схеме в скобках, Теперь напряжения на дополнительных об 1 мотках 13 и 4 компенсируют встречно направленные напряжения на конденсаторах 21 и 22 и транзисторы 2 и 3 под действием отпирающих токов блока 30 управления открываются, при этом сквозные токи отсутствуют. В дальнейшем работа схемы происходит аналогично.Введение в базовые цепи конденсаторов и диодов позволяет устранить сквозные токи в транзисторах, снизить динамические потери и повысить КПД инвертора. Снижение потерь в транзисторах улучшает их тепловой режим и повышает надежность работы схеьы.Формула изобретенияТранзисторньп мостовой инвертор,содержащий транзисторы, силовые цепи/18 Тираж 7ВНИИПИ Государствепо делам изобре 113035 Москва, Жушская наб. д. 4/5лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,которых зашунтированы обратными диодами, управляющие переходы подсоединены к дополнительным трансформаторным об-, моткам с последовательно соединенными . вспомогательными диодами, блок управления, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью повышения его КПД, в последователыые цепи трансформаторных обмоток и вспомогательных диодов введены конденсаторы, а упомянутые трансформаторные обмотки и конденсаторызашунтированы диодами. Источники информации,9 принятые во внимание при экспертизе1, Моин В.С. и Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., "Энергия", 1972, с. 113,рис. 5-56,1 2, Там же, с. 342, рис. 9-1.