Инвертор

О П И С А Н И Е (п)936310ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциапистичесиикРеспубпик.58(088.8) ао делам изобретений и втерыткй(72) Авторы изобретения Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики(54) ИНВЕРТСР Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке регулируемых вторичных источников электропитания,Известен инвертор, который содержит силовой трансформатор, два переключателя на транзисторах, управляемых через вентильные устройства, схему сравнения выходного напряжения с опорным напряжением, формирующую сигнал управления, задающий генера 10 тор и устройство формирования длительности импульсов управления транзисторами 1.Недостатками известного инвертора15 являются сложность устройства формирования длительности импульсов, отсутствие постоянной временной эааеож-. ки между импульсами полупериодов при их максимальной длительности и от" сутствие защиты от перегрузок по току, что снижает надежность устройства и может привести к выходу из строя силовых транзисторов. Известен инвертор, содержащий устройства для определения разности эмиттерных токов транзисторов с целью осуществления их симметрирования по полупериодам, два сумматора, складывающих сигнал разности токов с опорным напряжением и устройство форми" рования длительности импульсов управления транзисторов, на вход которого поступают сигналы пилообразной и прямоугольной формы. Данный преобразователь осуществляет. симметрирование эмиттерных токов транзисторов по полупериодам21. Однако он имеет те же недостатки.Наиболее близким по технической сущности. является устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу Т-триггера, два логических элемента, двухтактный транзисторный усилитель мощности, широтно"импульсный модулятор; узел защиты от сквозных токов силовых тран 3 9363зисторое и узел защиты от перегруз 3.Недостатком известного устройстваявляется сложность схем широтно-импульсного модулятора, содержащегоВ-триггер, операционного усилителя,а также сложность узла защиты от"сквозных" токов.Цель изобретения - упрощение и повышение надежности, 19Поставленная цель достигается тем,что в инверторе, содержащем генератор тактовых импульсов, подключенныйко входу Т-триггера, выходы которогосоединены с первыми входами двух ло згических элементов И, вторые входыкоторых через исполнительные элементы йодключены к двум датчикам тока,установленным в силовых цепях транзисторов двухтактного усилителя мощности с выходным трансФорматором,управляющие переходы которых связаныс выходами логических элементов И,вторые входы последних подключенык выводам двух введенных конденсаторов, вторые выводы которых через дополнительно введенный узел с изменяющимся сопротивлением подключены кобщему выводу инеертора, введен третий конденсатор, который подключенко вторым входам указанных элементовИ, соединенными со своими первымивходами через дополнительные диоды.На чертеже показана структурнаясхема устройства с мостовым двухтактовым усилителем мощности,Инвертор содержит генератор тактовых импульсов 1, подключенный ко входу Т-триггера 2, выходы которых подключены к первым входам двух логичесаоких элементов И 3 и 4, их вторые входы через исполнительные элементы 5и 6, содержащие ключевые 7 Ь 8 и пороговые 9 и 10, подключены к двумдатчикам тока 11 и 12, установленныхв силовых цепях (эмиттерах) транзис 45торов 13 и 14, которые совместно странзисторами 15 и 16 образуют двухтактный мостовой усилитель мощности7. Управляющие переходы этих тран-,зисторов соединены через импульсныеусилители 18 и 19 с выходами двухупомянутых логических элементов И,вторые входы которых подключены квыводам двух конденсаторов 20 и 21,а вторые выводы последних через узел22 с изменяющимся сопротивлениемс блоком управления 23 подключенык общему выводу 24 инвертора. Третий 10 4конденсатор 25 подключен через диоды26 и 27 к первым входам логическихэлементов И 3 и 4, и ко вторым ихвходам непосредственно,Инвертор работает следующимобразом.Генератор тактовых импульсов Формирует импульсы управления Т-триггера 2, выходные импульсы с Т-триггера 2 подаются на первые входы логических элементов И 3 и 4, При поступлении импульса управления на первый вход элемента 3 его второй, вход в это время находится под нулевым потенциалом, так как напряжение на конденсаторе 25 скачком измениться не может, а его второй вывод через диод 27 связан со вторым выходом триггера 2, находящимся под нулевым потенциалом. По мере заряда конденсатора 25 по цепи второй вход логического элемента И 3, конденсатор 25, диод 27, второй выход триггера 2, на втором входе элемента И 3, образуется уровень логической 1, после чего импульс управления с триггера 2 передается чеоеэ логический элемент И 3, на импульсный усилитель 18 и соответствующие управляющие переходы транзисторов моста 17. Таким образом Формируется интервал мертвой зоны для защиты от "сквозных" токов. Аналогичным образом Формируется интервал мертвой зоны при приходе импульса управления с триггера 2 на первый вход элемента И 4. Перезаряд емкости 25 происходит по цепи: второй вход элемента 4, конденсатор 25, диод 26 первый выход триггера 2. Интервал мертвой зоны выбирается больше времени рассасывания неосновных носителей в базах транзисторов усилителя. мощности 17. При этом сопротивление .узла 22 является максимальным. Узел 22 с изменяющимся сопротивлением может быть выполнен на полевых транзисторах, Сопротивление плеч этого узла относительно общего вывода инвертора выбирается симметричным. Регулирование выходного напряжения осуществляется за счет изменения длительности импульсов управления снимаемых с выхода логических элементов И. Широтно-импульсное регулирование осуществляет-, ся путем подключения параллельно конденсатору 25, 20 или, 21 постоянная времени перезарядка которых зависит от величины узла 22, иэменяюще5 9363 еся пропорционально сигналу управления блока 23.Защита инвертора от перегрузок по току производится за счет снятия управляющих импульсов с включенныхтранзисторов моста 17 путем подключения вторых входов элементов 3 или 4 вспомогательными ключами 7 или 8 к общему выводу инвертора 24 по сигналу с датчиков тока 11 или 12 и пре- В вышения величины сигнала напряжения срабатывания пороговых элементов 9 или 10,Предлагаемый двухтактный мостовой . транзисторный инвертор содержит мень шее количество элементов и за счет этого имеет надежность выше, чем у известных инверторов, при этом имеет функции присущие наиболее близкому инвертору: фиксированный интервал 20 мертвой зоны для исключения сквозных токов через транзисторы моста при максимальной длительности управляющих импульсов, возможность широтно- импульсной модуляции импульсов управ ю пения транзисторами моста в зависимости от величины сигнала управления. формула изобретения301, Инвертор, содержащий генератортактовых импульсов,. подключенный ко 10 6входу Т-триггера, выходы которого соединены с первыми входами двух логических элементов И, вторые входы которых через исполнительные элементыподключены к двум датчикам тока, установленным,в силовых цепях транзисторов двухтактового усилителя мощностис выходным трансформатором, управляющие переходы которых связаны с выходами логических элементов И, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения, вторые входы указанных логических элементов И подключены к выводам двух вновь введенных конденсаторов, вторые выводы которых черезвновь введенный узел с изменяющимсясопротивлением подключены к общемувыводу инвертора.2. Инвертор по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, введен третий конденсатор, подключенный ко вторым вхо.дам указанных элементов И непосредственно и через дополнительные диодыс их первыми входами,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании У 1312153,кл, Н 02 М 7/537, 19752. Патент франции йф 2375741,кл . Н 02 М 7/537, 1979.3. Патент США й 4150424,кл, Н 02 М 7/537, 1979.еакаэ 4245/70 Филиал ППП "Патент.", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 7 ИИПИ Государств по делам изобре 3035, Москва, Ж Подписноеа СССРийнаб., д, 4/ нного комитеении и откры 35 Раушская