Полумостовой инвертор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1 5 02 М 7/5 ИЗОБРЕТЕН ИВИДЕТЕПЬСТВУ ПИС ВТОР СКОМ 21) 401 22) 29,0 46) 23, 71) Нау стипри нных Том УДАРСТВЕННЫЙ МОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 276 2/24-0 71,8607.87. Бюл. У 27чйо-исследовательский ивтоматики и электромеханикиом институте автоматизиров систем управления и радиоэлектроники 72) В.И.Авдзейко, Д.10,Волков и И.В,Попов(56) Авторское свидетельство СССР ,У 105476, кл. Н 02 М 7/537, 1980.Авторское свидетельство СССР У 1101998, кл, Н 02 М 7/537, 1982. (54) ПОЛУМОСТОВОИ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б, использовано в системах вторичного питания для преобра зования постоянного напряжения в переменное, Цель - повьппение КПД путем улучшения динамических характеристик при переключении тран зисторов и уменьшение потерь в цепях управления. Инвертор содержит задающий генератор 1, фазосдвигающее устройство 2, основные 3 и 4 и дополнительные 5 и 6 схемы совпадения, логические ячейки 7 и 8, формирователь 9 управляющих импульсов, формирователь вспомогательных импульсов 13, Устр-во содержит также дополнительные 21 и 22 и силовые 23 и 24 транзисторы с датчиками состояния 29 и 30Всхеме осуществляется форсированное за- пирание транзистора 23 путем формирования напряжения на обмотках трансформатора 18, которое прикладывается к переходу база-эмиттер транзистора 23 в запирающей полярности . Леред включением транзистора 24 к его управ- ф ляющему переходу не может быть приложено отрицательное напряжение, поэтому процесс накапливания основных носителей сокращен до минимума, что ведет к мгновенному его переключению. 2 ил.5 10 15 20 ЗО 35 ао 50 55 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах вторичного питания для преобразования постоянного напряженияв переменное,Цель изобретения - повышение КПДпутем улучшения динамических характеристик при переключении транзисторов и уменьшения потерь в цепях управления,На фиг. показана принципиальнаясхема предложенного инвертора; нафиг.2 - временные диаграммы напряжений, поясняющие работу инвертора,Инвертор (фиг,1) содержит задающий генератор 1, фазосдвигающее устройство 2, основные 3 и 4 и дополнительные 5 и 6 схемы совпадения налогических элементах И-НЕ 2, логические ячейки И-НЕ 7.и 8, формирователь 9 управляющих импульсов выполнен с выходным трансформатором 10,имеющим вторичные обмотки 11 и 2,формирователь 13 вспомогательных импульсов имеет выходной трансформатор 4 с выходными обмотками 15 и 16,а формирователь 17 дополнительныхимпульсов выполнен с выходным трансформатором 18, имеющим вторичные обмотки 19 и 20, Инвертор содержиттакже дополнительные 21 и 22 и силовые 23 и 24 транзисторы, основные 25и 26 и дополнительные 27 и 28 диодыи датчики 29 и 30 состояния транзис.торов 23 и 24,Прямой 31 и инверсный 32 первыевыходы фазосдвигающего устройства 2подключены к первым входам основных3 и 4 схем совпадения, их вторыевходы соединены с выходами датчиков29 и 30 состояния транзисторов, Выходы схем 3 и 4 совпадения связаныс входами формирователя 9 управляющих импульсов и через логическиеячейки И-НЕ 7 и 8 с формирователем17 дополнительных импульсов.Вторые прямой 33 и инверсный 34выходы фазосдвигающего устройства 2соединены с первыми входами дополнительных 5 и 6 схем совпадения, авторые входы дополнительных схем совпадения подключены к выходам датчиков 29 и 30 состояния силовых тран"зисторов, Выходы дополнительных 5 и6 схем совпадения соединены с входами формирователя 13 вспомогательныхимпульсов. Вторичные обмоткии 12трансформатора О подключены к уп 325648 2 равляющим входам дополнител ных 2и 22 и силовых 23 и 24 ранэисторов,обмотки 5 и 16 связаны с переходами коллектор-база силовых транзисторов через основные диоды 25 и 26, аобмотки 19 и 20 с переходами базаэмиттер силовых транзисторов черездополнительнь":е диоды 27 и 28,На фиг,2 показаны; 35 и 36 - напряжения на первом 31 и втором 33выходах фазосдвигающего устоойства 2;37 - напряжение на выходе датчика29 состояния транзисторов; 38 - напряжение на обмотках основного, 39и 40 - вспомогательного, 41 и 42 -дополнительного формирователей импульсов; 43 - суммарное напряжениеуправления транзистором,Задающий генераторвыполняетсяпо любой известной схеме.Фазосдвигающее устройство 2 выполнено по пересчетной схеме.Формирователи 9, 17 и 13 управляющих, дополнительных и вспомогательных импульсов выполнены по одинаковой схеме двухтактного инвертора с выводом от средней точки с коротящим контуром, Датчики 29 и 30 состояния транзисторов выполнены на базе оптронных переключателей.Полумостовой инвертор работает следующим образом,Допустим, что в момент времени открыт силовой транзистор 23. Напряжение 35 с выхода 31 фазосдвигающего устройства 2 и напряжение 37 с выхода датчика 29 состояния транзистора поступают на входы схемы 3 совпадения и формирователь 9 управляющих импульсов вырабатываетнапряжение 38, под действием которого открыт дополнительный транзистор2 и силовой транзистор 23, а транзисторы 22 и 24 закрыты. В момент времени С на втором прямом выходе 33 фа" .эосдвигающего устройства 2 появляется напряжение 36, на выходе схемы 6 совпадения формируется сигнал "0", а на обмотках трансформатора 14 напряжение 39, Под действием этого напряжения переход коллектор-база транзистора 23 смещается в активную область и выводит транзистор на границу насы" щения, В момент времени С на выхо 3де 31 сигнал 35 становится с нулевым уровнем, формирователь 9 управляющих импульсов прекращает работу, в напряжении на обмоткахи 2 появляФормула и з о б р е т е н и я35 Полумостовой инвертор, содержащий два силовых транзистора, задаю щий генератор, формирователи управляющих и дополнительных импульсов с трансформаторным выходом, две основные схемы совпадения, две логические ячейки И-НЕ, датчики состояния силовых транзисторов и два основных диода, причем входы формирователя управляющих импульсов подключены к выходам основных схем совпадения, первые входы которых соединены с выходами датчиков состояния силовых тран 40 13256 ется пауза, и транзистор 21 закрывается. Под действием избыточных носителей в области базы силовой транзистор 23 не закрывается, Поэтому напряжение обмотки 15 прикладывается к переходу коллектор-база в прямом направлении, а на обмотках трансформатора 18 формируется напряжение 42, которое через диод 27 прикладыва ется к переходу база-эмиттер транзистора 23 в запирающей полярности. Вследствие того, что напряжение 42 по величине близко к предельно допустимому, осуществляется форсированное запирание транзистора 23,Одновременно, в промежуток времени С - 1 на обмотках 11 и 12 трансформатора управляющих импульсов присутствует нулева пауза, поэтому транзистор 22 закрыт. В момент времени й силовой транзистор 23 закФрывается и открывается транзистор 22 под действием напряжения 38, выключаются формирователи 17 и 13 дополнительных и вспомогательынх импульсов. В связи с тем, .что перед включением транзистора 24 к его переходу базаэмиттер не было приложено отрицательное напряжение, процесс накапливания основных носителей сокращается до минимума, а силовой транзистор 24 мгновенно открывается. 484эисторов, две выходные обмотки трансформатора формирователя управляющих импульсов первыми выводами соединены с базами силовых транзисторов, входы формирователя дополнительныХ импульсов через логические ячейки И-НЕ подключены к входам формирователя управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем улучшения динамических характеристик при переключении силовых транзисторов и снижения потерь в цепях управления, введены фазосдвигающее устройство, две дополнительные схемы совпадения, формирователь вспомогательных импульсов с трансформаторным выходом, два дополнительных транзистора, два дополнительных диода, при этом вход фазосдвигающего устройства соединен с выходом задающего генератора, его первые прямой и инверсный выходы подключены к вторым входам основных схем совпадения, а вторые прямой и инверсный выходы - с первыми входами дополнительных схем совпадения, вторые входы которых связаны с выходами датчиков:состояния силовых транзисторов, а выходы - с входами формирователя вспомогательных импульсов, выходные обмотки трансформатора которого через основные диоды подключены к переходам коллекторбаэа силовых транзисторов, вторые выводы вторичных обмоток трансформатора формирователя управляющих импуль- . сов подключены к базам.транзисторов через переход коллектор-эмиттер дополнительных транзисторов, базы кото-. рых подключены через резистор к первым выводам этих обмоток, выходные обмотки трансформатора формирователя дополнительных импульсов через дополнительные диоды соединены с переходами база"эмиттер силовых транзисторов, переход коллектор-эмиттер котррых подключен к входам датчиков состояния силовых транзисторов,,Муска б дакт оррек 3122/53 Тираж 659 ПИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб. д.4/5 Эа дписн 13035 изводственно-поли еское предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4