Инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 141887 1) 4 Н 02 М 7/53 1 КОУВЗ,ЯНЬЛК 0 1-;(А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный электротехнический институт им. В,И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССР У 1077036, кл. Н 02 М 7/5387, 1982.Авторское свидетельство СССР У 594567, кл, Н 02 М 7/5387, 1976. (54) ИНВЕРТОР(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания устройств автоматики и вычислительной техники, Цель изобретения - повышение надежности путем исключения сквозных токов при расширении диапазона регулирования, Инвертор выполнен по мостовой схеме на транзисторах 1-4, Выводы диагонали переменного тока подключены к одним из входовдатчиков состояния транзисторов 81 9другие входы которых подключены ксредним точкам емкостных делителейнапряжения 14, Выходы укаэанных датчиков подсоединены к блокирующим входам формирователей управляющих сиг"налов 6, на информационные входы которых подаются сигналы с узла 7 виротно-импульсного модулятора. Введение датчиков состояния транзисторовпозволяет подавать включающий сигналуправления на очередной транзисторпосле полного выключения ранее включенного транзистора смежного с нимплеча как в регулируемых, так и вовнерегулируемых преобразователях.2 з.п, ф-лв, 1 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано во вторичных источникахпитания устройств автоматики и вы 5числительной техники.Цель изобретения - повышение надежности путем исключения сквозныхтоков при расширении диапазона регулирования, 1 ОНа чертеже приведена электрическая схема инвертора,Инвертор выполнен по мостовой схеме на транзисторах 1-4, подсоединенных к блоку 5 управления, состоящему 15из четырех идентичных формирователей 6 управляющих сигналов и широтноимпульсного модулятора (1 ЧИМ) 7,Трансформаторы 8 и 9 используютсяв качестве датчиков состояния транзисторов. Каждый трансформатор имеетодну первичную обмотку (вход датчика состояния ) и одну вторичную обмотку со средней точкой (выход датчика состояния 7, нагруженную на активные сопротивления 10 и 11,Первичная обмотка 12 трансформатора 8 через конденсаторы 14 емкостного делителя подключается к транзисторам 1 и 2, а первичная обмотка 13 трансформатора 9 через другуюпару конденсаторов 14 аналогичногоемкостного делителя напряжения подключается к другой паре транзисторов 3 и 4,35С вторичных обмоток трансформаторов 8 и 9 снимается информация о напряжении смежной пары транзисторов,которая передается в блок 5 управления на входы компараторов 15 формирователей 6, Выходы компараторов 15формирователей 6 соединены с однимииз входов схем И-НЕ 16, другие входыкоторых (информационные ) соединеныс соответствующими выходами управляю щего импульса ШИ 11 7, выходы схемИ-НЕ 16 соединены с одними иэ входовВЯ-триггеров 17, вторые входы которых соединены с вторыми входами схемИ-НЕ, Выходная диагональ моста подключена через выходной трансформатор 19 к выводам для подключения нагрузки.ЯИИ 7 вырабатывает сигналы управления, соответствующие номерам тран 55эисторов 1-4, фазовый сдвиг междукоторыми осуществляется по принципуширотно-импульсной модуляции,Выходные двуполярные сигналы усилителей 18 импульсов формирователяЬ соответствуют по длительности выходным сигналам триггеров 7,Инвертор работает следующим образом,Предположим в момент , поданыуправляющие импульсы на базы транзисторов 1 и 3, последние открываются н через них протекает ток, а нанагрузке появляется входное напряжение питания преобразователя. В момент С снимается отпирающий импульсуправления с транзистора 3 и подается запирающий импульс, но транзистор3 остается в открытом состоянии дотех пор, пока не закончится процессрассасывания неосновных носителейего базы, Этот процесс заканчиваетсяк моменту С , когда восстанавливается база-эмиттерный переход, Послемомента г. начинает восстанавливать 3ся напряжение на транзисторе. Сигнал,снимаемый с вторичной обмотки трансформатора 9 и повторяющий изменениенапряжения на выключающем транзисторе 3, поступает на вход компаратора15 фор лрователя 6 импульсов, На выходе компаратора 15 формируется логический сигнал "1" в момент с9когда напряжение достигает величиныуставки.Сигнал компаратора поступает наодин иэ входов схемы 16, на другойвход которой поступает импульс ШИМ 7,Выходной сигнал схемы 16 опрокидывает триггер 17 и формирует переднийфронт отпирающего импульса транзистора 4, задержанного относительно заднего фронта отпирающего импульсатранзистора 3 на фремя с расс+вост ==Г- с, После включения транзистора 4 организуется замыкание цепинагрузки через включаемый в инверсном включении транзистор 4 и включенный в прямом направлении транзистор 1, На нагрузке имеет место паузав выходном напряжении. Затем формирователем 6 импульсов снимается отпирающий сигнал управления транзистора1, но транзистор 2 включается черезвремя С+ Странзистора1 и т д Таким образом, введение датчиков состояния транзистора, измеряюших непосредственно напряжение на транзисторах дает воэможность подавать1418875 допуская сбоя циклического их переключения. Фо рмула5 включающий сигнал управления на оче редной транзистор после полного выключения ранее включенного транзис - тора, смежного с ним, что обеспечивает полное исключение сквозных токов как в регулируемых, так и нерегулируемых мостовых и полумостовых транзисторных инверторах и повышает надежность последних.Кроме того, транзисторы 1-4 до полнительно нагружаются током намагничивания трансформаторов-датчиков 8 и 9, амплитуда которого в момент выключения не зависит от тока нагрузки инвертора и скважности выходного напряжения. Это уменьшает время рассасывания транзисторон 1-4, что позволяет увеличить диапазон регулирования инвертора в сторону малых углов проводимости транзисторов без сбоя нормального цикла их переключения,В инверторе, работающем н режиме широтно-импульсной модуляции, имеет место режим, когда включается либо пара транзисторов 1, 4, либо 2, 3, тогда в выходном напряжении иннертора наступает пауза и ток через транзисторы инвертора обеспечивается запасенной энергией в индуктивности трансформатора 19, В этом режиме ток намагничивания трансформатора замыкается как через включенную пару транзисторов на одну пару иэ шин питания, так и через нагрузку. Если пауза длительная., то ток успевает снизиться до нуля, а транзисторы остаются во включенном состоянии без тока при поданных импульсах управления, т.е. переходят н режим глубокого насыщения с большой кратностью. Это приводит к существенному увеличению времени выключения транзистора при подаче на его вход запирающего импульса управления, Если время выключения транзисторов превосходит длительность импульса управления оче редного транзистора, то наступает сбой: нормальной цикличности переклю чения инвертора. Установка трансформаторов с воздушным зазором в качестне датчика позволяет осуществить загрузку транзисторов реактивным током, независимым от величины нагрузки и глубины регулирования инвертора, что позволяет нормировать время выключения силовых транзисторов, тем самым не изобретения 1, Инвертор, выполненный по мостовой схеме на транзисторах, однадиагональ которой присоединена квыходнм выводам, а другая - к вход ным, зашунтиронанным первым емкостным делителем напряжения, средняяточка которого подключена к одномуиз входных выводов первого иэ двухдатчиков состояния транзисторов, вто рые входные выводы которьм присоединены к соответствующим выходным выводам инвертора, а выходы упомянутыхдатчиков подключены к соответствующим блокирующим входам первых двух 20 формирователей управляющих сигналов,информационные входы которых подключены к выходу широтно-импульсногомодулятора, а выходы формирователейуправляющих сигналов подсоединены к 25 входам транзисторов противоположныхплеч моста, о т л и ч а ю щ и й сятем, что, с целью повьппения надежности путем исключения сквозных токов при расширении диапазона регули рования, введены третий и четвертыйформирователи управляющих сигналов,аналогичные первым двум, причем блокирующие входы формирователей управляющих сигналов для транзисторов 35 смежных протинофаэных плеч подсоединены к парафазным выходам датчиковсостояния транзисторов этих плеч, апервый входной вывод второго датчикасостояния транзисторов подключен к 40 средней точке введенного второгоемкостного делителя напряжения, включенного параллельно первому.2, Инвертор по п.1, о т л и ч аю щ н й с я тем, что в качестве дат чиков состояния транзисторов использованы трансформаторы напряжения своздушным зазором. 3. Иннертор по п.1, о т л и ч а" 50ю щ и Р с я тем что каждый из формирователей управляющих сигналов содержит компаратор, схему И-НЕ,. Й 5"триггер и выходной усилитель, причемодин иэ входов компаратора образуетуказанный блокирующий вход формирователя управляющих сигналов, а другойподключен к выводу для подключенияопорного сигнала, выход компаратораСоставитель Т. ЕршоваТехред М.Ходанич Корректор М. Демчик Редактор В. Петраш Заказ 4165/54 Тираж 665ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1418875 6соединен с первым входом схемы И-НЕ, первому входу Й 5-триггера, выход ковторой вход которой образует информа- торого через выходной усилитель мощционный вход формирователя управляю- ности соединен с выходом Формироващих сигналов, а выход подключен к теля управляющих сигналов