Транзисторный инвертор

ОП ИСАНИЕИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнаСоцналнстнческннРеспубпнкГосударственный комитет до делам изобретений и открытий(71) Заявите ктродинамики АН Украинской С Инстит НЫИ И АНЗИС предоконечногою, величину базозисторов, таким итания и эпекния постоянипоение меж нзисторов лось неиз нвсьпцени в со меннтра к оп тм тзисие потери близ зменении тока ли измеого, буд ты коэфф ки независимо оться в процессе рв ие ров иления не силовых транзисторовНаиболее близким является инвертор, в транзисторы включень ме (3.Однако при работе шуюся нагрузку ( нвп емому к предлвга котором с ловыевой схе о мос эменя юреэк 1 ер, нвышв юИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть испопь зовано в системах электроптропривода дпя преобрвзованого тока в переменный,Известны транзисторные инверторы,содержащие блок управления, выход которого через регулирующий транзистори управляющий трансформатор соединенсо входом силовых транзисторов усили 1 Отеля мощности 1,В этом инверторе осуществляется стабилизация напряжения между силовымиэлектродами силовых транзисторов в состоянии нвсьпцения нв уровне, соответству 15юшем оптимальному коэффициенту насышения, Это достигается тем, что в цепьпитания предоконечного усилителя включен регулятор напряжения, в входные зажимы этого регулятора соединены черезразделительные диоды и источник опорного напряжения с силовыми электродамитранзисторов усилителя мощности. В процессе работы регулятор изменяет величину напряжения питания каскада и, следователь вого тока силовых тра образом, чтобы напряж выми электродами тра янки нвсьпцения остава ри этом коэффициент торов будет оставатьсапьному, а статическ минимальным при и Известны также инверторы, в которых ход указанного регулятора напряжения оединен с переходом коллектор - бвэвшийся дроссель, когда ток в течение каждого полупериода изменяется от минимума до максимума ) статические потери в таком инверторе возрастают, а КПИ умень-, шается, Происходит это по следующей при .чине. В известном инверторе цепь управления величиной базового тока силовых тРанзисторов, содержащая помимо таких малоинерционных элементов, как диоды, транзисторы и трансформатор, еше и кон денсатор, который необходимо подсоединить параллельно клеммам питания предо- конечного усилителя для защиты транзисторов этого усилйтеля от перенапряжений, обладает относительно боцыпей посто-. янной времени. Из-за этого, при быстром изменении таи нагрузки, глубина насыщения транзисторов выходного усилителя значительно отклоняется от заданной, оптимальной, а статичес 10 кие потери возрастают.Цель изобретения - уменьшение статических потерь в ннверторе при работе на резко изменяющуюся нагрузку.Указанная цель достигается тем, что 35 в транзисторном инверторе, содержащем блок управления, выход которого через регулирующий транзистор и управляющий трансформатор соединен со входом силовых транзисторов усилителя мощности, причем 30 вход регулирующего транзистора соединен с коллекторным переходом силовых трайзисторов через источник опорного напряжения и дополнительные трансформатор, выпрямитель и усилитель, указанный ре гулирующий транзистор включен через дополнительный выпрямитель последовательно в цепь первичной обмотки управляюшего трансформатора.40На чертеже представлена схема транзисторного инвертора.Инвертор состоит из блока 1 управления, управляющего трансформатора 2, выходного усилителя 3, В цепь первичной обмотки управлякзцего трансформатора 2 через выпрямительные диоды 4 - 7 вклю чен последовательно регулирующий транзистор 8. Через балластный резистор 9 к его входу подключены дополнительныйб 0 источник 10 напряжения, образованный в приведенном примере дополнительным трансформатором, первичная обмотка кото- рого подключена к выходу блока 1 управце ния, и выпрямительными йиойами, подключенными ко вторичным обмоткам указанного трансформатора, и дополнительный шунти руюший транзистор 11. К база-эмиттерному переходу дополнительного шунтируюшего 7 З фтранзистора подключены вторичные обмотки дополнительного трансформатора 12, первичные обмотки которого через разделительные диоды 13 и 14 н источник 15 опорного напряжения подключены к коллекторным и эмиттераым электродам силовых транзисторов 16 и 17, К выходу инвертора подключена нагрузка 18, величина которой может изменяться в течение одного полуйериода от минималцого значения до максимального.В приведенном примере усилитель 3 мощности выполнен по мостовой схеме, но он может выполняться и по другим схемам. Последовательно в цепь первичной обмотки управляющего трансформатора 2 могут быть включены последовательно встречно два регулирующих транзистора, шунтированных в обратном направлении диодами. Тогда в схему вводится два дополнительных шунтируюших транзистора, а выпрямительные диоды из целей вторичных обмоток трансформаторов, дополнительного обратной связи 12 и стоящего в дополнительном ;источнике 10 напряжения, исключаются. .;Разделительные диоды 13 и 14 могут быть подключены к базовым электродам транзисторов 16 и 17.Устройство работает следующимобразом. В установившемся режиме при определенной величине нагрузки напряжение с", транзисторов 16 и 1.7 проходит поочередно, вмоменты времени, когда они открыты,через источник опорного напряжения 15,диоды 13 и 14 и транзистор 11 и приоткрывает его. При этом часть тока, протекающего через резистор 9, включенныйв цепь, образованнуо дополнительным источником напряжения й без-эмиттернымпереходом транзистора 8, ответвляетсяи протекает через транзистор 11. Регулирующий транзистор 8 находится в активной области и на нем падает некотороенапряжение. Поскольку он включен в цепь.первичной обмотки управлякзпего трансформатора последовательно, то напряжениена этой обмотке меньше, чем напряжениена выходе блока 3. управления. Величинаего будет такой, чтобы в цепях вторичных обмоток трансформатора 2 протекалток, являющийся базовым током силовыхтранзисторов, обеспечивающих заданнуюглубину насьпцения этих транзисторов.Глубина насыщения силовых транзисторовзадается величиной напряжения опорногоисточника 15,7738 формула изобре те нияТранзисторный инвертор, содержащийблок управления, выход которого черезрегулирующий транзистор н управляющийтрансформатор соединен со входом силовых транзисторов усилителя мощности,причем вход регулирующего транзисторасоединен с коллекторным переходом силовых транзисторов через источник опорногонапряжения и дополнительные трансформатор,выпрямитель и усилитель, о т л и ч а ющ к й с я тем, что, с целью повьпцейияКПИ при резко изменяющейся нагрузкеуказанный регулирующий транзистор включен через вспомогательный выпрямительв цепь первичной обмотки управляющеготрансформатора.Источники информации,юринитйе во внимание при зксцевтйэе1. Авторское свидетельство СССРЬ 413589, кл. Н 02 М 77537, 1971 е2. Проблемы технической электродинамикив изд,ИЭД АН УССРю выцф 4511974, с. 100, рис. 4.3. Авторское свидетельство СССРЖ 584417, Н 02 М 7/537, 1976.,5Предположим, что ток нагрузки 18скачком возрастает, При этом глубинанасьпцения силовых транзисторов уменьшится, а напряжение между коллекторнымии змиттерными электродами транзисторов16 и 17 в открытом состоянии, котороедо этого было равно заданному, увеличится. Тогда разность напряжения опорногоисточника 15 и коллектор - змитжрногонапряжения, открытого в данный момент ртранзистора 16 или 17, уменьшится,следовательно уменьшится напряжение,поступакщее со вторичных обмоток трансформатора 12 на вход транзистора 11и он призакроется, а ток, протекающий 1через него, уменьшится. Поскольку токчерез резистор 9 остается таким же, каки раньше, то базовый ток транзистора 8возрастет,Это приводит к увеличению напряжения на первичной обмотке трансформатора 2и базового тока силовых транзисторов,и, следовательно, к увеличению глубинынасьпцения этих транзисторов и уменьшению напряжения между электродами откры-дтого транзистора 16 или 17. Когда глубина насыщения открытого транзисторастанет равной заданной, в схеме установится равновесие.Из описания схемы видно, что цепь, ЗОобеспечивающая поддержание глубины насыщения силовых транзисторов на заданном уровне, обладает малой постояннойвремени; которая соизмерима с постоянной времени базовых цепей силовых транзисторов.Благодяря этому, в предложенном .транзисторном инверторе глубина насыще.ния транзисторов выходного усилителяподдерживается на заданном уровне и,следовательно, статические потери минимальны при изменении тока нагрузкис постоянной времени, значительно меньшей длительности полупериода выходногонапряжения инвертора. Кроме того повышается КТДУинвертора при работе нарезко измейяющуюся нагрузку.77387 3Составитель В. Моин Редактор Н, Горват Техред С.Мигунова Корректор О.Билак Заказ 7527/77 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППЛ " Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4