Мостовой транзисторный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЛТИИЛСИОЛОИИРЕСПУБЛИК 0% (И) А Д 1 Н 02 М 7/537 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВ АВТОВСНОМУ СОЛВВТВОУСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЭЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРНф 1064404, кл. Н 01 М 6/537,11.06.82.(54) (57) МОСТОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР по ав.св, У 1064404, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения надежности путем ограничения максимальной температуры транзисторов инвертора, введены датчикитемпературы ключевых транзисторовинвертора, пороговый элемент и триггер, выход которого подключен к управ.ляющему входу ключа, обладающего двусторонней проводимостью, а выходключа подключен к выходу пороговогоэлемента, вход которого подсоединен к выходу датчиков температурыключевых транзисторов инвертора,40 1 1323Изобретение относится к электрб" технике и может быть использовано во вторичных источниках питания сис-тем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. 5По основному авт.св. В 1064404 известен мостовой транзисторный инвертор, диагональ постоянного тока которого соединена с входными выводами и концами конденсаторного дели- О теля напряжения, средняя точка которого связана со средним выводом первичной обмотки выходного трансформатора, подключенной к диагонали переменного тока инвертора, причем средний вывод первичной обмотки выходного трансформатора и средняя точка конденсаторного делителя напряжения соединены через ключ, обладающий двухсторонней проводи- . 2 О мостью 1.Недостаток известного устройства заключается в том, что при длительной работе не исключена возможность тепловой перегрузки отдельных ключевых транзисторов, что приводит к необходимости искусственно занижать допустимую мощностьинвертора. Имеется в виду тепловая перегрузка, обусловленная наличием динамических потерь в транзисторах, т.е. неравенством потерь включения и выключения, а также неравенст - вом указанных составляющих потерь в транзисторах разных тактов,.что обусловлено разбросом параметров транзисторов. Тепловая перегрузка может быть вызвана так.же тем, что коммутация ключа, обладающего двусторонней проводимостью, происходит в произвольные моменты времени, причем время замкнутого и разомкнутого состояний этого ключа близки, но не равны.Целью изобретения является повышение надежностч инвертора путем 45 ограничения максимальной температуры транзисторов.Указанная цель достигается тем, что в мостовой транзисторный инвертор, диагональ постоянного тока ко торого соединена с входными выводами и концами конденсаторного дели-, теля напряжения, средняя точка которого связана со средним выводом пер вичной обмотки выходного трансформа 55 тора, подключенной к диагонали переменного тока инвертора, причем сред-, "ний вывод первичной обмотки выход 34 2ного трансформатора и средняя точка конденсаторного делителя напряжения соединены через ключ, обладающий двухсторонней проводимостью, введены датчики температуры ключевых транзисторов инвертора, пороговый элемент и триггер выход которого под/ключен к управляющему входу ключа, обладающего двусторонней проводимостью, а вход - к выходу порогового элемента, вход которого подсоединен к выходу датчиков температуры ключевых транзисторов инвертора.На фиг.1 изображена схема инвертора; на фиг.2 - временные диаграммы изменения температуры Т транзисторов инвертора (фиг. 2 а), напряжение 1 на выходе порогового элемента (фиг.2 б) и налряжение 1 на выходе триггера фиг. 2 в).Устройство содержит транзисторные ключи 1-4, образующие мостовую схему, к диагонали постоянного тока 5-6 которой подключен конденсаторный делитель напряжения 7-8. Первичные полуобмотки 9 трансформатора 10 подключены к диагонали переменного тока инвертора.Средний вывод 11 первичной обмотки трансформатора 10 соединен со средней точкой 12 емкостного делителя 7-8 через ключ 13, обладающий двусторонней проводимостью. Инвертор содержит датчики температуры 14-7 ключевых транзисторов 18-21, например термопары, выходы термопар соединены со входом устройства 12, управляющего коммутацией ключа 13. Устройство 22 состоит из последовательно соединенных пороговогоэлемента 23 и триггера со счетным входом 24. Выходы датчиков темпратуры соединены со входом порогового элемента 23. Выход триггера 24 связан с управляющим входом ключа, обладающего двусторонней проводимостью.Периодическое замыкание и размыкание ключа 13 приводит к перераспределению потерь включения и выключения, между ключами одного такта (между 1 и 4, 2 и 3). Ввиду того, что транзисторы 18-21 имеюторазброс параметров, величина потерь включения, как и потерь выключения, различна для разных тактов. Положим, что ключ 13замкнут, а суммарные динамическиепотери в ключах таковы, что Р 5 Р4 1 УР ъ Р 16, а соотношение между потерями разных тактов всегда следую3 11323 щее Р, +Р ) Р +РПри работе ин) 6вертора температура ключевых транзисторов 18-21 изменяется так, как показано на.Лиг. 2 а. На интервале времени 0 - 1 температура всех тран зисторов не превышает допустимой величины. В момент 1 температура . транзистора 18 достигает значения, при котором напряжение термопары начинает превышать напряжение сраба тывания порогового элемента 23. В этот момент на выходе элемента 23 появляется сигнал, опрокидывающий триггер 24, что приводит к размыканию ключа 13Продолжительность интервала- 1 определяется тепловой инерцией транзисторов.При разомкнутом ключе 13 соотно-шение потерь становится таким Р 1й ъ Рьъ Р 4Р при неизменном Р +Р 4 т Р +Р 6 Это приводит к 34 4.тому, что наиболее нагретым через некоторое время становится транзистор 21, температура, которого в,момент времени 1 достигает допустимой величины. Это приводит к появлению на выходе элемента 23 сигнала, опрокидывающего триггер 24, что приводит к замыканию ключа 13.Таким образом, при максимальнойотдаваемой мощности происходит контроль допустимой температуры транзисторных ключей н при достижении максимально допустимой температуры любого ключа происходит перераспределение рассеиваемой мощности таким образом, что температура данного ключа снижается. Следовательно, устраняется воэможность перегрева одного из транзисторов инвертора и выхода его из строя и таким образом повышается надежность инвертора./43 Ти ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва 9