Устройство для управления транзистор-ным инвертором

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕН И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р 1828364 Союа Советских Социалистических Республик(5 кием заявкиисое суда рственныи комитеСССРам изобретенийА. В. Кобзев, В, ф. Кощевец и Н, Научно-исследовательский институ лектромехаиики при Томском институтесистем управления и радиоэл М. Музыченко автоматики и автоматизиро ктроники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ И Н ВЕРТОРОМ2 вает ного пе 10 Изобретение относится к области электротехники.Известно устройство для управления транзисторными инверторами, построенное по принципу несимметричного управления 5 и содержащее задающий генератор и формирователь. Однако оно не обеспечи блокирующих импульсов форсирован запирания транзисторов инвертора при реключении 1.Из известных решений наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления транзисторным инвертором 2, содержащее соединенные последовательно задающий генера тор, симметрирующий блок, формирователь блокирующих импульсов с импульсным трансформатором, вторичные обмотки которого соединены последовательно с вторичными обмотками трансформатора управле ния и соединены с выводами для подключения к управляющим электродам транзисторов инвертора.Недостатком данного устройства являются дополнительные затраты мощности в 2 формирователе блокирующих импульсов, что снижает КПД и надежность инвертора.Целью изобретения является повышение КПД и надежности инвертора путем формирования сигнала управления оптимальной формы, а также отключения инвертора при появлении в цепи его питания сверхтоков.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления транзисторным инвертором снабжено датчиком тока, пороговым элементом, элементом ИЛИ - НЕ, формирователем импульсов, двухтактным усилителем мощности и полупроводниковым ключом, включенным параллельно первичным обмоткам трансформатора управления и выходам двухтактного усилителя мощности. Два первых входа формирователя импульсов подключены к прямому и инверсному выходам задающего генератора, третий вход - к выходу элемента ИЛИ в , который одним входом соединен с формирователем блокирующих импульсов, другим через пороговый элемент - с датчиком тока. Два выхода формирователя импульсов подключены к двухтактному усилителю мощности, третий выход соединен с полупроводниковым ключом. Формирователь импульсов может быть выполнен на пяти элементах И - НЕ, Два входа первых двух элементов И - НЕ образуют первый и второй входы формирователя импульсов, а два других входа этих элементов, соединенные со входами третьего элемента И - НЕ, образуют его третий вход,45 50 55 60 65 3Выход первого элемента И - НЕ соединен со входами четвертого элемента И - НЕ, выход второго элемента И - НЕ - со входами пятого элемента И - НЕ и выходы четвертого, пятого и третьего элементов И - НЕ образуют соответственно первый, второй и третий выходы формирователя импульсов.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для управления транзисторным инвертором содержит соединенные последовательно задающий генератор 1, симметрирующий блок 2, формирователь блокирующих импульсов 3 с импульсным трансформатором 4, выходные обмотки 5, 6 которого соединены последовательно с выходными обмотками 7, 8 трансформатора управления 9 и через резисторы 10, 11 подключены к управляющим электродам транзисторов 12, 13 инвертора, к коллекторам которых подключены первичные обмотки 14, 15 силового трансформатора 16 инвертора. Общая точка обмоток 14, 15 через датчик тока 17 подсоединена к источнику питания. Датчик тока 17 через пороговый элемент 18 соединен со входом логического элемента 19, другой вход которого соединен с формирователем блокирующих импульсов 3, Выход логического элемента 19 соединен с третьим входом формирователя импульсов 20, имеющего три входа и три выхода, Два других входа формирователя 20 соединены с выходами генератора 1, а два первых выхода соединены с двухтактным усилителем мощности 21, на выходы которого подключены первичные обмотки 22, 23 трансформатора управления 9, зашунтированные полупроводниковым ключом 24, соединенным с третьим выходом формирователя импульсов 20, который может быть выполнен на пяти элементах И - НЕ 25 - 29.Устройство управления работает следующим образом.Напряжение 30 прямоугольной формы от генератора 1 через симметрирующий блок 2 поступает на вход формирователя 3. Его выходное напряжение 31 подается в цепи управления транзисторов 12, 13 обмотками 5, 6, а также на вход логического элемента 19. Выходное напряжение 32 этого элемента поступает на вход формирователя импульсов, образованный объединенными входами логических элементов 25, 26 и 27. На два других его входа, образованных логическими элементами 25, 26, поступает напряжение 33 и 34 от генератора 1, а их выходные напряжения 35, 36 инвертируются элементами 28, 29, и напряжения 37, 38 поступают на управление усилителем мощности 21. Выходное напряжение логическо. го элемента 27, совпадающее с напряжением 31 формирователя 3, подается на полупроводниковый ключ 24. Таким образом, в 5 1 О 15 20 25 30 35 40 моменты действия блокирующего импульса 31 формирователь импульсов 20 снимает управление с транзисторов усилителя мощности 21 и открывает ключ 24, который закорачивает первичные обмотки 22, 23 трансформатора управления 9. В результате на его выходных обмотках 7, 8 форми. руется напряжение 39, имеющее нулевые паузы. При этом в управляющих цепях транзисторов инвертора действуют напряжения 40, 41. Таким образом, обеспечивается необходимая задержка переключения транзисторов, форсирование выключения и устраняется избыточное напряжение на базах транзисторов,Для повышения надежности инвертора устройство управления содержит датчик тока 17, соединенный с пороговым элементом 18. При возникновении в цепи питания инвертора тока, превышающего допустимый, пороговый элемент опрокидывается и открывает логический элемент 19, который закрывает логические элементы 25 - 27 формирователя импульсов. Логические элементы 28, 29 открываются и снимают управление с транзисторов усилителя мощности 21, а логический элемент 27 открывает ключ 24, Напряжение управления исчезает, и инвертор выключается.Таким образом, введение в устройство для управления транзисторным инвертором формирователя импульсов, полупроводникового ключа, усилителя мощности, датчика тока, порогового и логического элементов позволяет повысить КПД и надежность инвертора за счет уменьшения мощности, потребляемой формирователем блокирующих импульсов в моменты формирования задержки управления транзисторами инвертора, а также путем защиты его от сверхтоков. формула изобретения 1. Устройство для управления транзисторным инвертором, содержащее соединенные последовательно задающий генератор, суммирующий блок, формирователь блокирующих импульсов с импульсным трансформатором, вторичные обмотки которого соединены последовательно с вторичными обмотками трансформатора управления и соединены с выводами для подключения к управляющим электродам транзисторов инвертора, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, оно снабжено датчиком тока, пороговым элементом, элементом ИЛИ - НЕ, формирователем импульсов, двухтактным усилителем мощности и полупроводниковым ключом, включенным параллельно первичным обмоткам трансформатора управления и выходам двухтактного усилителя мощности, причем два первых входа формирователя импульсов подключены к прямому и ин828364 Фиг,Версному выходам задающего генератора, третий вход - к выходу элемента ИЛИ - НЕ, который одним входом соединен с формирователем блокирующих импульсов, другим через пороговый элемент - с датчи ком тока, два выхода формирователя импульсов подключены к двухтактному усилителю мощности, третий выход соединен с полупроводниковым ключом.2, Устройство по п. 1, отличающееся 1 О тем, что формирователь импульсов выполнен на пяти элементах И - НЕ, причем два входа первых двух элементов И - НЕ образуют первый и второй входы формирователя импульсов, а два других входа этих 1 элементов, соединенные со входами третьего элемента И - НЕ, образуют его третий вход, при этом выход первого элемента И - НЕ соединен со входами четвертого элемента И - НЕ, выход второго элемента И - НЕ - со входами пятого элемента И - НЕ и выходы четвертого, пятого и третьего элементов И - НЕ образуют соответственно первый, второй и третий выходы формирователя импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Юрченко Н, Н Шевченко П. И. Сб. Проблемы технической электродинамики, вып. 50, Киев, Наукова думка, 1975, с. 114 - 117.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Юю 2460419, Н 02 Р 13/18, 1977 (прототип).Подписное открытий Изд.343 Тираж 749рственного комитета СССР по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1003/19НПО Поиск Гос ипография, пр. Сапунова,