Инвертор

(511 4 Н 02 М 7/538 П ДЕ ИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСК.Мат В.Донс 1.314. ин В.С анные и. М.; кои и 58(088и Ла транзи Энерг8)птевстор Н.Н. Стабие преобра,во СССР37, 1980. видетель Н 02 М 7 ое относится к лектрмахпре- зобрельзуетс ктропит сис я для, Цель и пряже ния ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ния(57) Изобрететехнике и испвторичного элобразования н тения - упрощение схемы инвертора,снижение массы и габаритов, повыше ние надежности. Инвертор выполненпо полумостовой схеме на транзисторах 1 и 2, конденсаторах 3 и 4, управляющих транзисторах 11 и 12 разного типа проводимости и тактовомгенераторе 19. В инвертор введеныоднофазный выпрямительный мост 13,операционный усилитель 20, конденсатор 24.и резистор 25 частотозадающей КС-цепи, Упрощение схемы происходит за счет замены трансформаторовполупроводниковыми приборами 4, чтообеспечивает самозапуск схемы. Самозапуск происходит при напряжениина конденсаторах 3 и 4 инвертораменьше номинального. Схема позволяет устранить броски тока, обусловленные зарядом конденсаторов на выходе конвертора. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к инверторам, преобразующим постоянный ток в пе- ременный.Цель изобретения - упрощение схемы инвертора, снижение его габаритов и массы, повышение надежности в работе.На чертеже показана электрическая схема инвертора. Инвертор содержит коммутирующие, ;транзисторы 1 и 2 и конденсаторы 3 и 4, образующие полумостовую схему. Параллельно базоэмиттерным переходам коммутирующих транзисторов включены входные узлы 5 и 6, в состав .которых входят последовательно включенные резисторы 7, 8 и 9, 10, причем резисторы 7 и 9 включены параллельно базоэмиттерным переходам коммутирующих транзисторов, а резисторы 8 и 10 включены между, базами коммутирукицих транзисторов и коллекторными выводами управляющих транзисторов 11 и 12, включенных по схеме с общим эмиттером. Базовые выводы управляющих транзисторов 11 и 12 подключены соответственно к первому (плюсовому) и второму (минусовому) выходам однофазного выпрямительногомоста 13, выполненного на диодах 14-17. Один из входов однофазного выпрямительного моста, 13 подключен к общей точке схемы, а другой - к выходу 18 такто вого генератора 19, где выход операционного усилителя 20 через резистор 21 подключен к выходу тактового генератора 19, резистор 22 включен между выходом и неинвертирующим входом операционного усилителя 20, резистор 23 включен между неинвертирующим входом операционного усилителя 20 и общей точкой схемы управления, конденсатор 24 включен между инвертирующим входомоперационного усилителя 20 и общей точкой схемы управления, резистор 25 включен между выходом и.инвертирующим входом операционного усилителя 20, балластные резисторы 26 и 27 подключены к плюсовой и минусовой шинам питания инвертора соответственно, а другими выводами подключены к последовательно включенным стабилитронам 28 и 29, образуя источник питания операционного усилителя. 19, об" щая точка стабилитронов 28 и 29.подключена к общей точке схемы управления. Кроме того, в инвертор входят10 15 го 25 30 симметрирующие резисторы 30 и 31, а к базе управляющего транзистора 11 подключен анодом разделительный диод 32, а к базе управляющего транзистора 12 подключен катодом разделительный диод 33. Катод разделительного диода 32 соединен с анодом разделительного диода 33, и эта точка через резистор 34 соединяется с общей точкой коммутирующих транзисторов.Инвертор работает следующим образом,Предположим, что в указанный момент времени на выходе операционного усилителя 20, а значит, и тактового генератора 19 действует положительное напряжение. В этом случае диод 15 заперт, а через диод 14 и базоэмиттерный переход управляющего транзистора 11 течет ток. Управляющий транзистор 11 открыт и через вводное устройство 5 переводит в режим насыщения коммутирующий транзистор 1. При этом через резистор 34, разделительный диод 33 н диод 17 течет ток, Поэтому на катоде разделительного диода 32 действует положительное напряжение, равное падению на двух р-и переходах, а на его аноде - равное падению только на одном базовом р-и переходе управляющего транзистора 11, следовательно, ток через него не течет. В то же время на базовом переходе управляющего транзистора 12 действует положительное напряжение, равное падению напряжения надиоде 17, поэтому управляющий транзистор 12 надежно заперт, а коммути-рующий транзистор 2 находится в режиме отсечки, Потенциал неинвертирующего входа операционного усилителя 20 в этом полутакте работы выше, чем потенциал инвертирующеговхода, благодаря чему на выходе операционного усилителя 20 поддерживается положительное напряжение, Вэто же времячерез резистор 25 происходит заряд конденсатора 24. Когда напряжение на конденсаторе 2 Фпревысит напряжение на резисторе 25, 50потенциал инвертирующего входа операционного усилителя 20 станет вьппепотенциала неинвертирующего входа.В результате происходит переключениеоперационного усилителя 20 и на еговыходе, а значит, и на выходе тактового генератора 19 появляется отрицательное напряжение. После сменыполярности напряжения на выходе так1249678 денсатора 24 при положительном выходном напряжении тактового генератора19 и уменьшает при отрицательномОдновременно возникает ток через резистор 31, действие которого проти- .воположно действию тока, текущегочерез резистор.30.Если сопротивление резисторов 30и 31 выбраны так, что действие тока, 10 текущего через резистор 30, превалирует, то в выходном напряжении инвертора появляется временная слабая.асимметрия, способствующая выравниванию напряжений на конденсаторах 3 15 и 4. После завершения процесса выравнивания эта асимметрия исчезает. 20 25 30 Предположим, что коммутирующийтранзистор 1 выключается дольше, чемкоммутирующий транзистор 2. Тогдасредний ток через резистор 31 стано- З 5вится неравным нулю, а направлениеего таково, что соответствует увеличению скорости заряда конденсатора24 при положительном выходном напряжении тактового генератора 19 и 40уменьшению - при. отрицательном. Таком образом, в выходном напряжениитактового генератора 19 появляетсяасимметрия - импульс положительнойполярности становится короче импульса отрицательной полярности на величину, равную двойной разности времензапирания коммутирующих транзисторов1 и 2; за счет чего сохраняется симметрия по длительности разнополярных импульсов напряжения на выходеинвертора,Если по каким-либо причинам напряжение на конденсаторе 3 емкостногоделителя стает меньше, чем на кондея, саторе 4, то возникает ток через резистор 30, который направляется так,что увеличивает скорость заряда контового генератора 19 управляющийтранзистор 11 запирается, однако отпирания управляющего транзистора 12не происходит, так как пока идетпроцесс рассасывания неосновных носителей в базе коммутирующего транзистора 1, через этот транзисторпродолжает протекать силовой ток, аследовательно, по цепи резистор 34,разделительный диод 33 и диод 17 набазовый переход управляющего транзистора 12 будет подано положитель. -ное смещение. После того как коммутирующий транзистор закроется инапряжение на нем достигнет уровня,задаваемого резистором 34, диод 17и разделительный диод 33 перестаютпроводить ток, а управляющий транзистор 12 открывается выходным напряжением тактового генератора черездиод 15. Управляющий транзистор 11надежно запирается отрицательным базовым смещением по цепи резистор 34,разделительный диод 32 и диод 16,Таким образом, коммутирующий транзистор 11 переходит в режим отсечки,а коммутирующий транзистор 2 - в режим насыщЕния Далее весь процессповторяется и протекает аналогичноуказанному процессу формированияпредыдущего полутакта. Практически указанные проявления асимметрии выходного напряжения ин. вертора накладываются друг на друга и при указанном выборе сопротивлений резисторов 30 и 31 асимметрия в выходном напряжении инверторг устраняется полностью.Использование инвертора позволяет упростить схему и уменьшить массу и его габариты за счет замены транс-. форматоров полупроводниковыми приборами и резисторами, а также позволяет построить систему управления, питающуюся от шин питания инвертора, что обеспечивает режим самозапуска схемы, Кроме того, самозапуск схемы происходит в момент, когда напряжение на конденсаторах емкостного делителя существенно меньше номинального. Инвертор работает ь составе конвертора, преобразующего постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой. Это позволя-. ет снизить броски тока, обусловленные зарядом конденсаторов на выходе конвертора.Инвертор может работать как на трансформаторную нагрузку, так и на любую другую индуктивнуюнагрузку, даже имеющую соз 6, близкой к единице. Формула изобретения Инвертор, выполненный по полумостовой схеме, базоэмиттерные переходы коммутирующих транзисторов которого подсоединены к входным узлам, входы которых подключены к коллекторам управляющих транзисторов разного типа проводимости, управляемых1249678 Составитель Т.ЕршоваТехред Л.Олейник Корректор М.Самборская Редактор А.Козориз Заказ 4338/58 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5щщПроизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 тактовым генератором, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения схемы, в него введены однофазный выпрямительный мост, разделительные диоды и резисторы, причем первый вход переменного тока однофазного выпрямительного моста подключен к выходу тактового генерато ра, а второй - к общей точке схемы тактового генератора, первый выход однофазного выпрямительного моста подключен к базе управляющего и-р-и- транзистора, а второй - к базе управляющего р-п-р-транзистора, разделительные диоды включены последовательно, анод одного из них подключен к базе управляющего и-р-и-транзистора, а катод друГого - к базеуправляющего р-п-р-транзистора, первый резистор включен между общейточкой разделительных диодов и общей точкой коммутирующих транзисторов, соединенной через второй резистор с точкой соединения резистораи конденсатора частотозадающей КС цепи тактового генератора, а третийрезистор включен между общей точкойконденсаторов, образующих вторуюстойку полумоста инвертора, и точкой соединения резистора и конденса тора частотозадающей КС-цепи тактового генератора.