Устройство для управления мостовым транзисторным инвертором

, СОЦИА.ЛИСТИЧЕСНИ ХРЕСПУБЛИН А 1 537 51) 4 Н ТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Букреев С.С. и др, Источники вторичного электропитания. И.: Радио и связь, 1983, с. 192-201, рис.52 и 5.10.Авторское свидетельство СССР В 521642, кл. Н 02 И 7/537(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ ТРАНЗИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания, 1 ель изобретения - повьппение надежности и уменьшение габаритов, В начальный момент времени силовой ключ 1 заперт, ключ 3 открыт. Выходной сигнал триггера 20 запирает элемент И 23. Триггер 18 находится в состоянии, при котором элемент И 24 открыт, Импульсный трансформатор 15 насьпцается эмиттерным током ключа 3. По окончании управляющего импульса ключ 3 находится в открытом состоянии. Элемент И 23 остается в запертом состоянии. Переход ключа 3 в запертое состояние вызывает появление на вторичной обмотке трансформатора 15 напряжения само- индукции, которое переключает триггер 20. Открывается ключ 1Силовойгц ключ находится в запертом состоянии, Я поэтому сквозные токи отсутствуют.Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано во вторичных источниках питания, 5Целью изобретения является повыше ние надежности и снижение габаритов.На Фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2 -временные диаграммы, поясняющие работу схемы.Инвертор содержит силовые тран"зисторные ключи 1-4, входящие в состав мостового усилителя мощности,параллельно которым установлены диоды 155-8,В диагональ мостового усилителявключена нагрузка 9. Задающий генератор 1 О через формирователь 11 широтно-модулированных импульсов напряжения подключен к первым входам первого элемента И 12 и второго элементаИ 13. В эмиттерные цепи силовых транзисторных ключей включены импульсныетрансформаторы 14-17,вторичные обмотки которых подключены к Б-входам соответствующих ВЯ-триггеров 18-21, Выход первого элемента И 12 соединенс входом элемента НЕ 22, первым входом элемента И 23 и В-входом ВБтриггера 18. Выход элемента НЕ 22соединен с первым входом элементаИ 24 и В-входом ВБ-триггера 20, Выходы ВБ-триггеров 18 и 20 подключенысоответственно к вторым входам элементов И 23 и 24, выходы которых через предварительные усилители 25 и2 б подключены к базовым цепям силовых транзисторных ключей 1 и 3.Выход второго элемента И 13 соединен с первым входом элемента И 27,В-входом ВЯ-триггера 19 и входом элемента НЕ 28, выход которого подключен к первому входу элемента И 29 ик В-входу ВЯ-триггера 21, выходы ВЯтриггеров 19 и 21 подключены соответственно к вторым входам элементовИ 27 и 29, выходы которых через предварительные усилители 30 и 31 подключены к базовым цепям транзисторныхключей 2 и 4, первый выход блока начальной установки 32 подключен к вторым входам элементов И 12 и 13, авторой вход к установочным входамВБ-триггеров 18-21.55Устройство работает следующим образом.При подаче первичного питания навходные клеммы инвертора блок 32 формирует сигнал установки ВЯ-триггеров1 8 в , который поступает на их установочные входы. ВЯ-триггеры 18 и 21при этом переключаются в состояние,при котором на их выходах Формируется разрешающий сигнал для элементовИ 24 и 27, а ВБ-триггеры 19 и 20 -в запирающее состояние для элементовИ 23 и 29. На время установки ВБтриггеров 18-21 элементы И 1 2 и 13запираются сигналом, снимаемым с второго выхода блока 32 установки, сцелью исключения сбоев в работе инвертора, Через время, задаваемое блоком 32, снимается сигнал с установочных входов ВБ в триггер 18-21, а навторых входах элементов И 1 2 и 13 появляется напряжение логической единицы, которым они открываются,Задающий генератор 10 формируетпоследовательность прямоугольных импульсов, следующих с частотой преобразования мостового инвертора (диаграмма А, Фиг.2). В формирователе 11широтно-модулированных импульсов импульсы задающего генератора преобразуются в последовательность импульсов переменной длительности (диаграммы Б,В и Г), поступающих на управление мостовым усилителем мощности.В случае, если нагрузка 9 имееткомплексный характер и может бытькак индуктивной, так и емкостной,возникает необходимость пропускания емкостного или индуктивного тока,сдвинутого по фазе относительно выходного напряжения инвертора, черезправое или левое плечо мостовогоусилителя, При этом должно быть обеспечено открытое состояние одновременно двух силовых ключей: либо в диагонали моста, либо двух нижних, либодвух верхних, для получения паузы впромежутке между импульсами, Это приводит к появлению сквозных токов черезправое или левое плечо мостового усилителя мощности, для устранения которых применена схема, устраняющая этот недостаток. Так как принцип работы схемы устранения сквозных токов аналогичен для правого и левого плеча мостового усилителя, то рассмотрим ее работу на примере левой части схемы, куда входят элементы И 12, 24 и 23, элемент НЕ 22, ВБ-триггеры 18 и 20, транзисторные ключи 1 и 3 с предва14397 рительными усилителями 25 и 26 и импульсные трансформаторы 15 и 16.Пусть в начальный момент времени заперт силовой ключ 1 а ключ 3 отк 95 рыт сигналом управления, поступающим через предварительный усилитель 26 на его базу с элемента И 24, При этом ВЯ-триггер 20 находится в состоянии, при котором его выходной сиг нал запирает элемент И 23, ВБ-триггер 18 находится в состоянии, при котором элемент И 24 открыт по своему второму входу.Импульсный трансформатор 15 насы щен протекающим через него эмиттерным током ключа 3.По окончании действия управляющего импульса на входе элемента И 24, а значит, и на базе ключа 3 (диаграм ма Л), начинается рассасывание носителей в его переходах, при этом ключ 3 находится в открытом состоянии, С элемента И 12 на первый вход элемента И 23 поступает сигнал логической 25 единицы (диаграмма К), но элемент И 23 продолжает оставаться в запертом состоянии сигналом, снимаемым с. ВБ-триггера 20 (диаграмма И). Переход транзистора 3 в запертое состоя ние (диаграмма Е) вызывает появление на вторичной обмотке трансформатора 15 импульсного напряжения само- индукции (диаграмма Ж), которое переключает ВБ-триггер 20 в состояние логической единицы, Элемент И 23 открывается и открывает ключ 1, Силовой ключ 3 при этом уже находится в запертом состоянии, поэтому сквозные токи отсутствуют. ВБ-триггер 18 пе редним фронтом импульса, снимаемого с элемента И 12, переключается в состояние, при котором элемент И 24 за- пирается по второму входу. По окончании действия управляющего импульса 45 на базе ключа 1 (диаграмма Л) через промежуток времени, необходимый для рассасывания носителей в его переходах, прекращается эмиттерный ток (диаграмма М) и импульс трансформатора 14 (диаграмма Н) переключает ВБ-триггер 18. Элемент И 24 открывается, .чем обеспечивается подача управляющего импульса на базу транзистора 1.,55Работа правой части схемы происхо-дит аналогичным образом с фазовымосдвигом 180 относительно частотыопорного сигнала. 22Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет за счет исключения возможности протекания сквозных токов через инвертор повысить надежность его работы и снизить габариты устройства управления.Формула изобретенияУстройство для управления мостовым транзисторным инвертором,в эмиттерные цепи транзисторов которого включены первичные обмотки импульсных трансформаторов с нагрузкой,включенной в диагональ моста, содержащее предварительные усилители, выходы которых предназначены для подключения к базовым цепям транзисторов инвертора, задающий генератор, выход которого подключен к входу формирователя широтно-модулированных импульсов напряжения, выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу блока начальной установки, первый и второй элементы НЕ, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения габаритов, оно снабжено первым, вторым, третьим и четвертым ВБ-триггерами, первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, причем вторичная обмотка каждого из импульсных трансформаторов соединена с В-входом соответствующего ВБ-триггера,выход первого элемента И подключен к первому входу третьего элемента И и к В-входу первого ВЯ-триггера, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента.НЕ и к В-входу второго ВЯ- триггера, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу первого предварительного усилителя, выход четвертого элемента И подключен к входу второго предварительного усилителя, выход второго элемента И подключен к первому входу пятого элемента И и к В-входу третьего ВЯ- триггера, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ и к В-входу четвер1439722 Фиг.2 Составитель С.СтанкевТехредИ.Дидык Редактор Л.Грати рректор Л.Пилипенк Заказ 6088/55 Тираж 666 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д.одписн Производственно-полиграфическое предприяти ужгород, ул,оектная, 4 того ББ-триггера, выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого подключен к входу третьего предварительного5 усилителя, выход шестого элемента И подключен к входу четвертого предварительного усилителя, второй выходблока начальной установки подключенк входам начальной установки всехчетырех БЯ-триггеров.