Транзисторный инвертор с блоком симметрирования

(19. 80( 1 Н 02 М 7/537 ГОСУД ДРСТВЕННЫИ ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕ КОМИТЕТ СССРТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ ЕТЕНИЯ ИСАНИЕ ОМУ 8) К осов В.А вьваенной тор п ровнаЮ И 1974,ника в онева.ып.6. во СССР 1970.54)(57) ТРАН БЛОКОМ СИММЕ вдающий авт щим трансфор ЗИСТ РИРО гене РНЫЙ.ИНВЕРТОР САНИЯ, содержащийатор с коммутируюм, усилитель мощ"рансформатором,ной составляющей торым иост ыхо змерител стоя"Советское радио",2, Авторское свидетель11( 316169. кл. Н 02 М 7/53 напряжения и интегрирующее звено сисполнительным органом в виде дополнительного автогенератора с.коммутирующим трансформатором, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения гальванической развязки между входными и выходными цепями, внего введен опорный стабилитрон к.которому подключена вторичная обмотка коммутирующего трансформатора задающего генератора через первый выпрямитель и дополнительную обмоткукоммутирующего трансформатора дополнительного автогенератора, вторичнаяобмоткакоторого через резистор,включенный на выходе измерителя постоянной составляющей напряжения, ивторой выпрямитель подключена такжек опорному стабилитроиу.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электро" привода для преобразования постоянного напряжения в переменное. 5В известных двухтактных инверторах, содержащих силовые транзисторы и выходной трансформатор, используются устройства симметрирования вольтсекундного интеграла напряжения Ю по полупериодам с целью исключения токовых перегрузок транзисторов, вследствие одностороннего насыщения сердечника выходного трансфориатара.В транзисторном инерветоре уст ройство симметрирования выполнено в виде замкнутой системы, содержащей датчики тока обеих плеч силового кон. тура инвертора, сравнивающей усилитель, интегрирующее звено и испол О нительный орган в виде управляемого автогенератора 11Недостатком данного решения является значительная сложность и инерционность срабатывания заикйутой си" стемы при резком возникновении несимметричного режима.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является транзисторный инвертор, содержащий задающий автогенератор с коммутирующим трансформатором, усилитель мощности с выходным трансформатором, измеритель постоянной составляющей напряжения и интегрирующее звено с исполнительным органом в виде допол" . кительного автогенератора с коммутирующим трансформатором, причем выход дополнительного автогенератора, включенв цепь питания задающего ав" ф тогенератора 12,.Недостаток известного инвертора состоит в тои, что в нем не обеспечена гальваническая развязка между входными и выходными цепями и огра" ничена область его применения.Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения гальванической развязки между входными и выходными цепями, 50Эта цель достигается тем, что в транзисторный инвертор с блоком сим" метрирования, содержащий задающий автогенератор с коммутирующим транс" фориатором, усилитель мощности с вы ходным трансформатором, измеритель постоянной составляющей напряжения и интегрирующе звено с исполнительным органом в виде дополнительного автогенератора с коммутирующим трансформатором, введен опорный стабилитрон, к которому подключена вторич. ная обмотка коммутирующего трансформатора задающего генератора через первый выпрямитель и дополнительную обмотку коммутирующего трансформатора дополнительного автогенератора, вторичная обмотка которого через резистор, включенньй на выходе измерителя постоянной составляющей напряжения, и второй выпрямитель подключена также к опорному стабилитрону.На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 ",диаграммы напряжений, поясняющие его работуТранзисторный инвертор 1,фиг.11 содержит усилитель 1 мощности с выходным трансформатором 2, нагруженным например, на выпрямитель с фильтром, задающий генератор 3 с коммутирующим трансформатором 4, дополнительный генератор 5 прямоугольных импульсов с коммутирующим трансформатором 6, опорный стабилнтрон 7, балластные резисторы 8 и 9, и измеритель постоян- . ной составляющей напряжения, состоящий иэ последовательно соединенных дросселя 1 О насыщения и резистора 11Инвертор работает следующим образом.Выходное напряжение дополнитель- ного автогенератора в виде добавки "лоб (фиг.2 а) суииир)ясь с напряжением на опорном стабилитроне О образует напряжение Б,которое через выпрямитель оказывается приложенным к вторичной обмотке коммутирующего трансформатора задающего автогенера" тора. При этом на коммутирующем трансформаторе задающего автогенератора действует напряжение 0 соответствующей формы. На фиг. 2 м напряжение У представлено для угла фазового сдвигамежду автогенераторами, равного2.Изменяя фазовый сдвиг дополнитель" ного автогенератора относительно задающего, иожно регулировать соотно" шение длительностей полупериодов пос" леднего. Если учитывать, что перемагничивание сердечника коммутирующего трансформатора задающего автогенератора происходит по предельной петле, что означает равенство вольтсекунд" ных интегралов в разные полупериодыПредложенное устройство позволяетобеспечить гальваническую развязку 40 без ухудшения технических характеристик и повышения сложности, что расширяет их.область применения,.Э(заштрихованные площади на диаграммеФиг.2 ), то длительность периода Т(частота) задающего автогенераторане изменяется,Осуществление Фазового сдвига основана на использовании двух автогенераторов, угол сдвига Фаз Ч междувыходными напряжениями которых пропорционален интегралу разности ихчастот.Поэтому введение в устройство дополнительного автогенератора позволяет испольэовать два генератора какинтегрирующее звено астатической системы автоматического регулирования.Регулируемым параметром являетсяпостоянная составляющая на выходеусилителя 1 мощности инвертора,При симметрии нагрузки и трансформатора 2 наличие несимметрии прикладываемого к этому трансформатору 2напряжения, которая может быть вызвана, например, неодинаковыми длительностями положительного Т и отрицательного Т полупериодов управляющего напряжения или технологичес"кими раэбросами параметров транзисторов усилителя мощности, приводитк подмагничиванию трансформатора 2,Включенный на выход усилителя 1мощности измерительныи орган выделит соответствующую имеющейся несимметрии постоянную составляющую напряжения на резисторе 11. Изменениерегулируемого параметра (постояннойсоставляющей) приводит к тому, чтонапряжение, снимаемое с выхода измерительного органа " резистора 11,также изменяется и, суммируясь с напряжением стабилитрона 1 подается накоммутирующий трансформатор 6 допол"нительного автогенератора 5. Частотаэтого генератора изменяется и, сле 157634 фдовательно, изменяется Фазовый сдвигмежду напряжениями генераторов 3 и5. Изменение фазового сдвига черезвыходную обмотку генератора 5 приводит к изменению характера добавки напряжения, прикладываемой к обмоткекоммутирующего трансформатора 4 задающего автогенератора 3, что влечетизменение соотношения длительностей 1 О полупериодов выходного напряжения пос"леднего. Соответственно изменяетсядлительность полупериодов выходногонапряжения усилителя 1 мощности, Изменение фазового сдвига происходитдо тех пор, пока регулируемый параметр не примет первоначально установленное значение.Следует отметить, что усилитель 1мощности и автогенераторы 3 и 5 могут быть выполнены по мостовой схеме.Выходная мощность дополнительногоавтогенератора 5 незначительна, поскольку мала величина добавляемого имнапряжения (доли вольта).В предложенном устройстве для достижения цели могут быть применены различные измерительные элементы ( датчики), в том числе выделяющие постоянную составляющую, например тока намагничивания силового трансформатора 1. В этом случае устройство позволит обеспечить режим работы выходного трансформатора усилителя мощности без подмагничивания при всех видах несимметрии, в том числе при несимметрии нагрузки и самого трансформатора.,Пож а Т рстаен эобрет а, Жд. 4 ктная Редактор Р.Циц каз 3388/52 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москиал ППП "Патен Внтель В МоинМ,Надь Корректормааеевееаваеее 3 е646 . Подписноого комитета СССРний и открытий