Инвертор напряжения

(51)5 Н 02 М 7/5387 ИЯ БРЕТ ДЕТЕЛЬСТВУ форматорным 1987,во СССР523,984,ра 1 и КСО, 32, конденс 34) формир переключения 10, 1 ил, ся ктро ользован ах питания, ппение надеж У, юВФ ЪЮГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМ,Ф 1(71) Новосибирский электротехнический институт и Специализированноепредприятие "Ремэнергомеханизация"(57) Изобретение отно , технике и может быть , во вторичных источник Цель изобретения - пог" ", ности путем уменьшения мгновенной мощности, выделяемой на силовых трай зисторах, Инвертор построен по поду 1 : мостовой схеме на силовых транзисто, рах 8, 10 с времязадающим дросселем 52 и параллельным резонансным контуром с индуктивностью 13 и конденсаторами 43, 44. Для уменьшения мгно" венной мощности, рассеиваемой силовыми транзисторами. 8, 10 ускоряющие дроссели 35, 36 форсируют процесс включения силовых транзисторов. Вспомогательный трансформатор 50 и коммутирующие 17, 18 форсируют процесс выключения силовых транзисторов 8, 10. Индуктивность рассеяния силовых обмоток 2, 3 выходного трансформатоцепочки (резисторы 31,аторы 29, 30, диоды 33,уют режим безопасногосиловых транзисторов 820 Изобретение относится к электротехнике и может быть использованово вторичных источниках питания.Цель изобретения - повышение на 5дежности путем уменьшения мгновенноймощности, выделяемой на силовыхтранзисторах,На чертеже приведена электрическая схема инвертора, 10Полумостовой инвентор напряженияСодержит выходной трансформатор 1 спространственно разнесенными силовыми обмотками 2 и 3, одноименными выродами соединенными со средней точкой емкостного делителя, состоящегойз конденсаторов 4 и 5, Крайние точки делителя соединены с клеммами источника питания 6 и 7Второй вывод силовой обмотки 2Соединен с эмиттером первого силового транзистора 8 и через рекуперационный диод 9 с клеммой 7 источникаПитания.Второй вывод силовой обмотки 325соединен с коллектором второго силового транзистора 10 и через рекуперационный диод 11 с клеммой 6 источника питания. Коллектор силовоготранзистора 8 через вспомогательнуюрбмотку 12 индуктивнасти 13 соединенс клеммой 6 источника питания. Эмиттер силового транзистора 10 черезвспомогательную обмотку 14 соединенс клеммой 7 источника питания Базысиловых транзисторов 8 и 10 соеди 35иены соответственно с миттерамивспомогательных транзисторов 15 и 16,анодами коммутирующих диодов 17 и 18и через шунтирующие резисторы 19 и20 с эмиттерами этих транзисторов.Базы вспомогательных транзисторов15 и 16 соединены соответственно скатодами коммутирующих диодов 17 и 18,коллекторами коммутирующих транзисторов 21 и 22, с анодами фиксирующихдиодов 23 и 24, катоды соединены сколлекторами силовых транзисторов 8 и10, и через ограничительные резисторы 25 и 26 с обмотками положительной50обратной связи 27 и 28 силового трансформатора 1, Коллекторы силовых транзисторов 8 и 10 через конденсаторы29 и 30 соединены соответственно срезисторами 31 и 32 и анодами диодов5533 и 34, катоды которых соединены сэмиттерами этих силовых транзисторов.Конденсаторы 29 и 30, резисторы 31,и 32 и диоды 33 и 34 образуют формирующие РСо-цепьчки, Ускоряющие дросселя 35 и 36 первыми выводами соединены соответственно с резисторами31 и 32, отводами обмотки с эмитте -рами силовых транзисторов 8 и 10, авторыми выводами через обмотки положительной обратной связи 27 и 28 санодами выпрямительных диодов 37 и 38,катоды которых соединены соответственно с коллекторами вспомогательныхтранзисторов 15 и 6 и через фильтрующие конденсаторы 39 и 40 с эмиттерами силовых транзисторов 8 и 10,Основная обмотка индуктивности 3резонансного контура выполнена в видедвух магнитосвязанных обмоток 41 и42, каждая из которых шунтированаконденсатором 43 (44) и резистором45 (46) и одним концом соединена сэмиттером силового транзистора 8 (10),а вторым - через вспомогательный резистор 47 ,(48) с базой коммутирующего транзистора 21 (22). Первая обмотка 49 вспомогательного трансформатора 50, шунтированная резистором 51,.включенная, между эмиттерами силовоготранзистора 8 и коммутирующего транзистора 21 через времязадающий дроссель 52 соединена с обмоткой отоицательной обратнои связи 53 выходноготрансформатора 1, Вторая обмотка 54трансформатора 50 включена междуэмиттерами силового транзистора 10и коммутирующего транзистора 22, Выходное напряжение снимается с обмотки55 выходного трансформатора 1,Инвертор работает следующим образом,Предположим, что открыт силовойтранзистор 8, К силовой обмотке 2выходного трансформатора 1 с конденсатора 4 через вспомогательную обмотку 12 индуктивности 13 приложено напряжение, .равное половине напряженияс источника питания. Под действиемнапряжения с обмотки положительнойобратной связи 27 через диод 37 наконденсаторе 39 поддерживается постоянное напряжение, а протекающийчерез ограничительный резистор 25ток поддерживает открытым вспомогательный транзистор 15, эмиттернымтоком которого поддерживается открытое состояние силового транзистора8, При уменьшении напряжения на коллекторе силового транзистора 8 фиксирующий диод 23 уменьшает ток базывспомогательного транзистора 15, а54097 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 15 следовательно, и ток базы силового транзистора 8, фиксируя степень насыщения последнего. Напряжение, снимаемое с обмотки отрицательной обратной связи 53, через резистор 51 прикладывается к времязадающему дросселю 52, перемагничивая последний, Силовой транзистор 10 закрыт под действием; отрицательного напряжения, снимаемого с обмотки положительной обратной связи 28 через ограничительный резистор 26 и коммутирующий диод 18, При насыщении времязадающего дросселя 52 напряжение с обмотки отрицательной обратной связи 53 прикладывается к резистору 51 и первой обмотке 49 вспомогательного трансформатора 50, Под действием этого напряжения через вспомогательный резистор 47, база-эмиттерный переход коммутирующего транзистора 21 и конденсатор 43 резонансного контура проте.кает ток, открывающий транзистор 21, Отрицательное напряжение с обмотки отрицательной обратной связи 53 через насыщенный дроссель 52, открытый коммутирующий транзистор 21 и коммутирующий диод 17 прикладывается к база-эмиттерному переходу силового транзистора 8, закрывая последний, Ток, протекающий через силовой транзистор 8, замыкается через конденсатор 29 и диод 33 КС 0-цепочки. Конденсатор 28 заряжается до величины напряжения источника питания под действием тока в индуктивности рассе,яния силовой обмотки 2 и далее этот ток замыкается через рекуперационный диод 9, При открытом силовом транзисторе 8 конденсатор 30 заряжен до величины напряжения источника питания, При уменьшении тока в силовой обмотке 2 уменьшается наводимая ЭДС само- индукции на силовой обмотке 3, которая через конденсатор 30 и резистор 32 прикладывается к первой половине обмотки ускоряющего дросселя 36, а наведенное во второй половине обмотки дросселя 36 напряжение - через обмотку положительной обратной связи 28 и ограничительный резистор 26 открывает вспомогательный транзистор 16, а последний - силовой транзистор 10,Силовой транзистор 1 О под действием положительной обратной связи, через конденсатор 30, резистор 32 обмотки, дросселя 36, обмотку положительной обратной связи 28, резистор 26 полностью открывается. К силовойобмотке 3 через открытый транзистор10, вспомогательную обмотку 14 с конденсатора 5 прикладывается напряжение, равное половине напряжения источника питания, Процесс повторяется, но в отличие от предыдущего такта напряжение на обмотке отрицательной обратной связи 53 меняет полярность, перемагничивая времязадающийдроссель 52 в противоположном направлении. При насыщении дросселя 52 напряжение на резисторе 51 является запирающим для коммутирующего транзистора 21, а снимаемое со второй обмотки 24 вспомогательного трансформатора50 напряжение является отпирающимдля коммутирующего транзистора 22,Под действием токов силовых транзисторов, протекающих через вспомогательные обмотки 12 и 14 индуктивности13 резонансного контура, на основных обмотках 41 и 42 этой индуктивности выделяется сигнал, пропорциональный разности этих токов, с помощью которого корректируется моментвключения коммутирующих транзисторов21 и 22, а следовательно, и моментвыключения силовых транзисторов 8 и10, что позволяет выравнять амплитудытоков в силовых обмотках 23 и соответственно устранить подмагничиваниесердечника выходного трансформатора 1,В устройстве ускоряющие дросселяформируют процесс включения силовыхтранзисторов, вспомагательный,"трансформатор и коммутирующий диод форсируют процес выключения силовых транзисторов, а индуктивности рассеялясиловых обмоток выходного трансформатора и КСО-цепочки формируют режимбезопасного переключения силовых транзисторов, что уменьшает мгновеннуюмощность, выделяемую на силовыхтранзисторах и соответственно повышает надежность инвертора,Формула изобретенияИнвертор напряжения, содержащий двухтактный силовой каскад. с силовы.ми транзисторами и выходным трансформатором, имеющим две силовые обмотки, обмотки положительной и от,рицательной обратной связи, коммутирующие транзисторы, времязадающий дросеель, ограничительные резисторы и параллельный резонансный контур сЗаказ 463 Тираж 497 ПодписноеВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССР113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д. 4 ПЮЮ Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 индуктивностью, содержащей основнуюобмотку, и конденсатор, шунтированный резистором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениянадежности путем уменьшения мгновенной мощности, выделяемой на силовыхтранзисторах, в него введены двавспомогательных транзистора, выпрямительные диодыу фильтрующие конденсаторы, два фиксирующих диода, двакоммутирующих диода, два рекуперационных диода,.две КСЭ-цепочки с ускоряющими дросселями и вспомогательный трансформатор, причем силовойкаскад выполнен по полумостовой схеме, а силовые обмотки выходного трансформатора пространственно разнесены,причем их первые одноименные выводысоединены со средней точкой емкостно- щго делителя силового каскада, крайние точки которого подключены к входным выводам и через вспомогательныеобмотки индуктивности параллельногорезонансного контура - к коллектору 5первого силового транзистора и эмиттеру второго силового транзисторасоответственно, эмиттер и коллекторэтих транзисторов соответственно соединены с другими одноименными вывода-,30ми силовых обмоток выходного трансформатора,и через рекуперационныедиоды - с входными выводами, а основная обмотка индуктивности резонансного контура выполнена в виде двух 35магнитосвязанных обмоток, каждая изкоторых шунтирована соответствующимирезистором и конденсатором, и одним 97 8выводом соединена с эмиттером каждого из силовых транзисторов, а другимчерез вспомогательный резистор - сбазой коммутирующего транзистора,коллектор которого соединен с базойвспомогательного транзистора, катодом коммутирующего диода, первым выводом ограничительного резистора ианодом фиксирующего диода, и черезшунтирующий резистор - с эмиттеромсилового транзистора, с которым соединен катод диода КСЭ-цепочки, анодкоторого через конденсатор соединен с коллектором силового транзистора и через резистор этой же цепочки - с первым выводом обмотки ускоряющего дросселя, отвод обмотки которого соединен с эмиттером силовоготранзистора, второй вывод через обмотку положительной обратной связи -с вторым выводом ограничительного резистора и анодом выпрямительного диода, катод которого соединен с коллектором вспомогательного транзистора и через Фильтрующий конденсатор -с эмгттерои силового транзистора, причем обмотка отрицательной обратнойсвязи одним выводом соединена с эмиттером первого силового транзистора,а другим через времязадающий дроссель - с эмиттером первого коммутирующего транзистора и первой обмоткой вспомогательного трансформатора,шунтированной резистором, а втораяобмотка этого трансформатора включена между эмиттерами вторых силовогои коммутирующего транзисторов,