Мостовой многофазный транзисторный инвертор

(21) (22) (46) (71) тех хотносится кет быть испо ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ 3830883/24-0726.12.8423.09.86. Бюл. Р 35Специальное конструкторскоелогическое бюро геофизической техники(56) Конев Ю.И. Транзисторные импульсные устройства управления электродвигателями и электромагнитными механизмами. - М.: Энергия, 1964, с. 105, рис. 4-18.Авторское свидетельство СССР Ф 445107, кл. Н 02 М 7/537, 1972. (54) МОСТОВОЙ МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР(57) Изобретениеэлектротехнике и мож льзовано в системах электропитания и элек тропривода для преобразования постоянного напряжения в многофазное переменное. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения и расширение диапазона регулирования путем введения автомати-чески регулируемой задержки включения силового транзистора. Устр-во содержит в каждой фазе силовые 1 6 управляющие 7-10 транзисторы. База каждого силового транзистора вер него плеча соединена с коллектором транзистора 7,9 предварительного усилителя. Сигналы управления поступают на первые входы логических элементов 22,44, В устр-ве формируется задержка на включение соответствующего силового транзистора нуте снятия информационного сигнала о1259452 20 25 30 35 40 50 55 состоянии транзистора с делителя напряжения (32-34), подключенного параллельно транзистору нижнего ключа и подачи и качестве. запрещающегоили разрешающего на вторые входылогических элементов 22, 44, Такое Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электро- привода для преобразования постоянного напряжения в многофазное переменное.Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения и расширение диапазона регулирования путем введения автоматически регулируемой задержки включения силового транзистора.На фиг,1 представлена схема предлагаемого мостового многофазного транзисторного инвертора, на фиг,2 - диаграммы напряжений на отдельных элементах схемы.Мостовой транзисторный инвертор содержит в каждой Фазе силовые 1-6 и управляющие 7-10 транзисторы, База каждого силового транзистора 1(3,5) верхнего плеча инвертора соединена с коллектором транзистора 7(9) предварительного усилителя 11(12, 13) через ограничивающий резистор 14 (15), а через резистор16 (17) - с плюсовь 1 м питающим выводом 18 инвертора. Эмиттер управляющего транзистора 7(9) соединен с минусовым питающим выводом инвертора, а база через резистор 19(20) - с выводом 18 инвертора. Первый выход данной фазы генератора 21 уп" равляющих импульсов соединен с первым входом элемента 2 И-НЕ 22(23), выход которого соединен с первым входом элемента 2 И-НЕ 24(25), выход последнего соединен с базой управляющего транзистора 7(9). Общая точка резисторов 26, 27 (28-31) делителя 32(33,34) напряжения, подключенного параллельно силовому транзистору 2(4,6) нижнего плеча инвертора, соединена с вторым входом управление силовыми транзисторамиобеспечивает режим работы без сквозных токов транзисторов одного полумоста при скачкообразном изменении входного питаюшего напряжения. 2 ил,элемента 2 И-НЕ 22(23) и с входомэлемента НЕ 35(36). В каждом предварительном усилителе 37(38,39) нижнего плеча инвертора коллектор управляющего транзистора 8(10) соединен с базой силового транзистора 2(4,6) и через резистор 40(41) - свыводом 18, эмиттер соединен с минусовым питающим выводом инвертора,а база через резистор 42(43) соединена с выводом 18. Второй выходданной фазы генератора 21 управляющих импульсов соединен с перным входом элемента 2 И-НЕ 44(45), второй вход которого соединен с выходомэлемента НЕ 35(36). База силовоготранзистора 4 нижнего плеча второйфазы инвертора соединена через однонибратор 46 с вторым входом второго элемента 2 И-НЕ 24 первой фазы инвертора. Выходы О,Ь, , в предназначены для включения щ -фазной нагрузки. На фиг.2 обозначены диаграммы напряжений следующим образом: 47 и 48 - напряжения на первом и втором выходах генератора 21 управляющих импульсов 21; 49 - напряжение на выходе делителя 32, 50-52 - напряжения соответственно на выходе эле 45 ментов 22, 35 и 44; 53-55 - напрй " жение на выходе элемента одновибратора 46,Мостовой многофазный транзисторный инвертор (фиг.1) работает следующим образом.Предположим, что включен транзистор 1, а транзистор 2 закрыт. С первого и второго выходов генератора 21 управляющих импульсов напряжения 47 и 48 управления силовыми транзисторами 1 и 2 соответственно поступают на первые входы элементов 2 И-НЕ 22 и44. На второй вход элемента 2 И-НЕ 2250 уровня, который поступает на второй(.вход элемента 2 И-НЕ 24. На выходе 3 1259 поступает напряжение 49 уровня логической единицы (фиг.2) с выхода делителя 32 напряжения при открытом силовом транзисторе 1 и закрытом транзисторе 2. С выхода элемента 2 И-НЕ 22 напряжение 50 поступает на первый вход элемента 2 И-НЕ 24, на выходе которого Формируется напряжение 53 управления транзистором 7. Управляющий 7 и силовой 1 тран зисторы открыты, С второго выхода генератора 21 управляющих импульсов напряжение 48 нулевого уровня поступает на первый вход элемента 2 И-НЕ 44, на второй вход которого поступает 15 напряжение 51 с выхода делителя 32 напряжения, инвертированное элемен, том НЕ 35. На выходе элемента 2 И-НЕ 44 формируется импульс 52 управления транзистором 8Управляющий транзис тор 8 открыт, силовой транзистор 2 заперт (напряжение 54 управления транзистором 2). По окончании импульса 47 управления силовым транзистором 1 (момент времени й, ) последний 25 остается включенным в течение времени рассасывания неосновных носителей в области базы (интервал времени-й ), с выхода делителя 32 напряжения сигнал 49 уровня логичес кой единицы поступает на вход элемента НЕ 35. На выходе элемента НЕ 35 Формируется логический нуль и запрещает прохождение напряжения 48 управления вентилем 2 через элемент 2 И-НЕ 44 (напряжение 52). Силовой транзистор 2 закрыт. По окончании запирания силового транзистора 1 (момент времени С) на выходе делителя 32 Формируется уровень напряжения 49 логического нуля,на выходе элемента НЕ 35 формируется логическая единица 51, разрешающая прохождение напряжения 48 управления вентилем 2 с выхода генератора 21 управляющих импульсов. Управляющий транзистор 8 закрывается, силовой транзистор 2 открывается.Аналогичным образом формируется задержка на включение силового транзистора 1 при выключении силового транзистора 2. Так по окончании импульса 48 управления силовым транзистором 2 (момент времени) последний остается открытым в течение времени 1 -С рассасывания неосновных носителей в области базы, с выхода делителя 32 напряжения уровень напряжения 49 логического нуля пос 452 4 тупает на второй вход элемента 2 И-НЕ 22 и запрещает прохождение напряжения 47 управления транзисторами 7 и 1 (напряжение 50 на выходе элемента 2 И-НЕ 22)Транзисторы 7 и 1 закрыты. После запирания силового транзистора 2 на выходе делителя 32 напряжения формируется уровень напряжения 49 логической единицы, который поступает на второй вход элемента 2 И-НЕ и разрешает прохождение напряжения управления транзистором 1 через элемент 2 И-НЕ. 22, На выходе элемента 2 И-НЕ 24 формируется напряжение 53, управляющий 7 и силовой 1 транзисторы открываются. Таким образом, на базе управляющего транзистора 7 (соответственно и сило.вого транзистора 1) и силового транзистора 2 формируются напряжения 53(55) и 54 управления.При изменении параметров нагрузки изменяется время выключения силовых транзисторов. Предлагаемые связи позволяют автоматически регулиро вать длительность задержки на включение открывающегося силового транзистора мостового инвертора, что уменьшает искажение формы выходного напряжения и расширяет диапазон регулирования.При включенном источнике питающего напряжения с выходов делителей 32-34 напряжения нулевой сигнал поступает на вторые входы элементов 2 И-НЕ 22 и 23 соответственно и запрещает прохождение напряжения управления с выходов генератора 21 управляющих импульсов через элементы 2 И-НЕ 22 и 23. Поэтому при включении источника питающего напряжения силовые транзисторы 1,3 и 5 верхних плеч мостового инвертора заперты. Для осуществления запуска инвертора достаточно открыть одну из диагоналей мостового инвертора (включить силовые транзисторы, например транзисторы 1 и 4). Рассмотрим работу запускающей цепи на примере однофазного инвертора.( Напряжение 55 управления транзистором 4 поступает на вход одновибратора 46, Формирующего по переднему фронту напряжения 55 управления узкий импульс 56 с нулевогоМостовой многофазный транзистор- Зо Ный инвертор, содержащий в каждом плече силовой и управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с минусовым питающим выводом инвертора, база - с одним из выводов первого резистора и связана с генератором управляющих импульсов, второй резистор, соединенный одним выводом с базой силового транзистора, а другим в . с плюсовым питающим выводом инвертора, коллектор управляю -фю Сг Фиг.Яаз 5136/5 б Тираж б 31 ВНИИПИ исно р. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оиэв 3 1 лижительный импульс напряжения,открывающий управляющийи силовой 1 транзисторы, с выхода делителя 3 напряжения, уровень напряжения логической единицы поступает на второй вход элемента 2 И-НЕ 22 и раэрешает прохождение напряжения 4 управления вентилем 1 через элемент 2 И-НЕ 22. Инвертор включается, Аналогичным образом осуществляется запуск в мостовом многофаэном инверторе,Предлагаемая схема цепей управления мостового многофазного инвертора исключает режим аварийного включения Двух транзисторов одного полумоста Инвертора при отключении и повторНом включении источника питания, мгновенном снижении до нуля и нарастании до номинального значения напряжения источника питания в результате срабатывания коммутационной аппаратуры, включенной параллельно шинам питания инвертора, так как транзисторы верхних плеч инвертора автоматически запираются. Формула изобретения 259452 Ьщего транзистора верхнего плеча инвертора соединен с базой соответствующего силового транзистора через третий резистор, коллектор уп 5равляющего транзистора нижнего плеча инвертора соединен непосредственно с базой соответствующего силового транзистора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения и расширения диапазона регулированияпутем введения автоматически регулируемой задержки включения силового транзистора, в него введены вкаждой фазе резистивный делитель на 1 пряжения, три элемента 2 И-НЕ, элемент НЕ и общий для инвертора одновибратор, причем каждый из резистивных делителей подключен параллельно 20 силовому транзистору нижнего плечаинвертора, выходы генератора управляющих импульсов соединены с входами управляющих транзисторов соответствующих верхних плеч инвертора че рез первый и второй элементы 2 И-НЕ,включенные последовательно, и с входами управляющих транзисторов нижнихплеч инвертора через третий элемент 2 И-НЕ, общая точка резисторовделителя напряжения в каждой фазе инвертора соединена с вторым входомпервого элемента 2 И-НЕ и через элемент НЕ - с вторым входом третьегоэлемента 2 И-НЕ, второй вывод первогорезистора в каждом плече инверторасоединен с плюсовым питающим выводоминвертора, база силового транзисторанижнего плеча одной иэ фаэ инверторасоединена через одновибратор с вторым входом второго элемента 2 И-НЕсмежной фазы инвертора.