Транзисторный инвертор

О П И С А Н И Е (и 851708ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивпистичесиихреспубликвю делам изобретений и открытнХ(72) Авторы изобретения Г;В.Малышев и В.А.Медников Куйбышевский авиационный инстиФ 7 т-щ. акад. С.П.Королева(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к электротехнике и может быть применено, в частности, как универсальный силовой ключ с гальванической развязкой в мостовых, полумостовых однотактовых инверторах, используемых для преобразова .5 ния постоянного напряжения в перемен-. ное.Известен транзисторный инвертор, содержащий трехфазный мостовой инвер 10 тор на параллельно соединенных в одном плече транзисторах, выходные обмотки трех управляющих генераторов прямоугольной формы, работающих со взаимным сдвигом (120 )и осуществляю 15 щих переключение силовых транзисторов, трехфазный маломощный выпрямитель на полупроводниковых диодах, подключенный через резисторы к средним точкам мостовой схемы, резисторы и обмотки электромеханического реле, образующие мостовую схему. В блоке защиты используется обратная связь релейного. типа, которая срабатывает при превышении напряжения на открытом транзисторе более чем 3 - 4 ВОтличительной особенностью устройства является то, что чувствительные элементы защиты включены в балансную мостовую схему, равновесие которой нарушается при выходе транзисторов какого-либо плеча иэ ре-. жима насыщения 11 ).Однако у указанного мостового инвертора отсутствует защита от перегрузок по мощности рассеяния и по току коллектора, что значительно снижает надежность работы устройства.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство, которое содержит силовые транзисторы, задающий генерат тор, обеспечивающий двухтактный режим работы, промежуточный усилитель, который через усилители .токов подсоединен к базам силовых транзисторов, источник питания цепей управления и измерительную схему, выполненную в виде3 85170 двухвходового усилителя, один вход которого соединен с эмиттерами силовых транзисторов через разделительные диоды, а другой с источниками опорного напряжения 2 1.В измерительной схеме величина опорного напряжения сравнивается с суммой падений напряжений нанасыщенном силовом транзисторе между коллектором и эмиттером, и разделитель-;.10 ном диоде. При превышении измеряемого напряжения относительно опорного увеличивается амплитуда напряжения питания промежуточного усилителя и,. как следствие, ток базы силового транзистора, причем промежуточный усилитель выполняет в этом случае функции аналогового ключа, на аналоговый вход которого подается напряжение питания, ,а на упРавляющий вход импульсы с зада ющего генератора.Однако в этом устройстве измерительная схема реагирует не на величину тока силового транзистора, а на величину напряжения между коллектороми эмитте 75 ром открытого транзистора, поэтому, во-первых, при напряжениях питания силовых транзисторов, сравнимых с напряжением на опорном элементе, схема будет работать при низком КОД (большой базовый ток не будет давать соответствующего напряжения на насыщенный коллектор-эмиттер силового транзистора), во-вторых, транзистор не защищен от перегрузки током в коллвкторной и базовой цепях, втретьих, параллельное соединение силовых транзисторов с индивидуальными схемами управления невозможно, так как измерительная схема будет реагировать на суммарное коллекторно-эииттерное напряжение насыщения параллельно включенных силовых транзисторов, Кроме того, коэффициент передачи обратной связи, определяющей базовый ток силового транзистора, 45 зависит как от температуры, так и от индивидуальных характеристик элементов схемы.Цель изобретения - повышение надежности и КПД инвертора.Поставленная цель достигается тем, что в транзисторном инверторе, содержащем силовой транзистор, коллектор которого соединен с однйм иэ выводовдля подключения нагрузки, задающий(генератор, соединенный с управляюшдм входом аналогового ключа, выход которого через усилитель тока подключен к базе силового транзистора, измери- . 8 4тельный узел, выполненный на дифференциальном усилителе, один из входов которого подключен к эмиттеру силового транзистора, а второй - к узлу опорного напряжения, и источник питания цепей управления, причем другой вывод для подключения нагрузки соединен с одним извыводов для подключения источника питания инвертора, в измерительный узел введены резистивный мост, второй дифференциальный усилитель и аналоговый сумматор, при этом одна диагональ резистивного моста включена между эмнттером силового транзистора и общим выводом источника питания цепей управления а другая диагональ подключена ко входам. второго дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого подключен ко второму выводу для подключения источника питания инвертора, выходы дифференциальных усилителей подключены ко входам аналогового сумматора, а выход последнего - к аналоговому входу аналогового ключа,На чертеже представлена функциональная схема инвертора.Транзисторный инвертор содержит силовой транзистор 1, коллектор которого через нагрузку 2 подключен к одному из выводов для подключения источника3 питания инвертора, измерительный узел 4, состоящий из резистивного моста 5 на резисторах 6, 7, 8 и 9, одна иэ диагоналей которого подключена кэмиттеру силового транзистора и общемувыводу 10 источника питания цепей уп,равления, первого дифференциальногоусилителя 11, один из входов которогоподключен к меттеру силового транзис тора, а другой к узлу 12 опорного напряжения, второго дифференциальногоусилителя 13 и аналогового сумматора14, выход которого подключен к аналоговому входу аналогового ключа 15, управляющий вход последнего соединен с .выходом задающего генератора 16, а выход через усилитель 17 тока к базесилового транзистора 1. Входы второго дифференциального усилителя 13 подключены ко второй диагонали резистивного моста 5, а инвертирующий входн ко второму выводу для подключения источника 3 питания инвертора. Выходы дифференциальных усилителей11 и 13 подключены ко входам аналогово.го сумматора 14.Транзисторный инвертор работаетследующим образом.-35, Р аз 6386/84 ТиражВНИИПИ Государспо делам113035, Москва,Подписное омитета СССР й и открытий ушская наб., д, 4/5 атент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 илиал 7 851708 8альный усилитель и аналоговый сумматор, альных усилителей подключены ко входампри этом одна диагональ резистивного аналогового сумматора, а выход последмоста включена между эмиттером силово- него - к аналоговому входу аналоговогого транзистора и общим выводом источни- ключа.ка питания цепей управлейия, а другая Источники информации.,,диагональ подключена ко входам второго принятые во внимание при экспертизедифференциального усилителя, инверти. Авторское свидетельство СССРруаций вход которого подключен ко вто- В 192910, кл, Н 02 М 7/48 1967.рому выводу для подключения источника 2. Авторское свидетельство СССРйитания инвертора, выходы дифференци" В 470048, кл. Н 02 М 7/55, 1977.