Инвертор

ОП ИСАНИЕИваВЕЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш 993416 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УЙК 621. 31 Ц, 58(088.8) Опубликовано 30.01.83. Бюллетень4 яв делен изобретений и еткрытийДата опубликования описания 30. 01. 83 7свыйислительныпульс"(5 Й) ИНВЕРТОР 1Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразовательной технике.Известен преобразователь постоян ного напряжения, в котором выключен силовых транзисторов усилителя мощности производится закорачиванием д полнительной обмотки переключающего трансформатора тока через диодц и к чевой транзистор 1.Поскольку при этом к переходу база-эмиттер каждого силового тран-. зистора не прикладывается обратное напряжение, выключение является пас сивным. Оно характеризуется большим длительностями времен рассасывания заднего фронта токовых импульсов си .ловых транзисторов, что обуславлива ет снижение КПД и ухудшение регулировочных параметров устройства.Известен преобразователь постоян ного напряжения, содержащий силовые транзисторы, подсоединенные к токов му трансформатору, дополнительная обмотка которого подключена к управ"ляющим транзисторам, а средний ее вывод через последовательно соединенные диод и резистор - к одному из ие зажимов источника питания другой5Фзажим которого подключен к объединено- ной точке управляющих транзисторов,а между общей точкой указанных релю- зистора и диода объединенноц точкойуправляющих транзисторов включенконденсатор Г 2 3В указанном преобразователе призапирании силового транзистора кполуобмотке дополнительной обмотки и 5 токового трансформатора через ключ и подключается конденсатор. Напряжение конденсатора трансформируется в базовую обмотку токовоготрансформатора, прикладывается с2 о. обратной полярностью к переходу база-эмиттер открытого силового транзистора, вызывая его форсированное о- запирание. Однако при этом через другую базовую обмотку напряжение при)аб ОсА+Кэ 25 30 35 40 45 5055 3 993кладывается к переходу база-эмиттерзакрытого силового транзистора, который включается. Поскольку времявключения транзистора меньше еговремени выключения, имеет местосквозное включение силовых транзисторов, сопровождающееся возрастаниемпотерь в них и снижением КПД преобразователя.Наиболее близким к изобретениюявляется инвертор, содержащий минимумдля двух противофазно коммутируемыхсиловых транзисторов общий трансформатор тока, одна иэ обмоток котороговключена последовательно с выходнымивыводами, управляющая обмотка подключена к управляющим транзисторам, силовые цепи которых зашунтированыобратными диодами, причем база-эмиттерный переход каждого из силовыхтранзисторов связан с последовательной цепью, в состав которой входитдругая обмотка токового трансформатора и конденсатор, зашунтированныйдиодным элементом 1 3 3Однако для эффективного управлениясовременными высоковольтными транзисторами, в частности для достижениятоком коллектора максимальной скорости на этапе выключения, целесообразно формировать на переходе база-эмиттер тразистора значительноеобратное напряжение, величина которого ограничивается напряжением пробоя,В известном устройстве невозможно эффективно форсировать запираниевысоковольтных силовых транзисторов,что существенно сужает область егоиспользования и уменьшает надежность.Цель изобретения - повышение надежности за счет форсированного запирания силовых транзисторов.Поставленная цель достигается тем,что в известном инверторе в упомянутую последовательную цепь введендиод, зашунтированный введенным первым резистором, при этом база-эмиттерный переход каждого силового транзистора зашунтироваи вторым введенным резистором.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема инвертора.Инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, управляемые от общеготрансформатора тока 3, обмотка 4 которого включена последовательно снагрузкой, обмотки 5 и 6 включены 416 4 в базовые цепи силовых транзисторов 1 и 2, а управляющая обмотка 7 соединена с коллекторами управляющих транзисторов 8 и 9, шунтированных диодами 10 и 11, Переходы база-эмиттер силовых транзисторов 1 и 2 зашунтированы резисторами 12 и 13,эмиттеры соединены с анодами диодов 14 и 15, зашунтированных резисторами 16 и 17. Между катодами диодов 14,15 и выводами обмоток 56 трансформа,тора тока 3 включены конденсаторы 18 ;и 19, зашунтированные диодными цепочками 20 и 21. Средняя точка обмотки 7 трансформатора тока 3 соединена с источником питания через резистор 22.Инвертор работает следующим образом. ФПусть внешним сигналом управляющий транзистор 9 открыт, а 8 - закрыт, При этом открыт силовой транзистор 1, а 2 в . закрыт. Напряжение на базовой обмотке 5 равно: где Ос - напряжение на конденсаторе18 (19);0 - прямое напряжение на диоде14 (15 );Об - прямое напряжение переходабэбаза-эмиттер силового транзистора 1 (2 ).При открывании внешним сигналом управляющего транзистора 8 обмотка 7 трансформатора тока 3 оказывается замкнутой накоротко через транзистор 8 и диод 11, Поскольку отношения витков обмоток 7 и 5 обычно не менее 5-10, напряжение на обмотке 5 (6 ) падает до величины, близкой к нуле, и к базе транзистора 1 прикладывается обратное напряжение и эб обр с+(А . (2) Выбором числа диодов шунтирующейцепочки 20 достигается величинацб ,близкая к предельно допусзбо ртймому значению 0снеобходимаядля форсированного эапирания силовоготранзистора. После окончания процессарассасывания в транзисторе 1 диод14 запирается,При запирании управляющего транзистора 9 открывается силовой транзистор 2, Напряжение на базовой обмотке6 будет определяться выражением (1),а на переходе база-эмиттер закрытого5 993116 6силового транзистора 1 при этом дей- ряется область использования такогоствует обратное напряжение Оз О , инвертора и повышается надежность.определяемое суммарным напряжениемна обмотке 5 и конденсаторе 19, атакже сопротивлениями резисторов 12 зи 16:ы 0 йб оБр= р.,+О+Ц,Я, (3) где В 1 - сопротивление резистора12 (13)Р 2 - сопротивление резистора16 (17); оВыбором соотношения между сопротивлениями резисторов 12 13) и 16 17 ) обеспечивается условие, когда обратное напряжение перехода базаэмиттер силового транзистора не превышает предельно допустимого значе;, ния.При открывании управляющего транзистора 9 к базе силового транзистора 2 прикладывается обратное напряжение, определяемое выражением (,2 ), и обеспечивается его Форсированное за; пирани.Далее цикл повторяется.Таким образом, изобретение позво; ляет в инверторе, силовые транзисторы которого управляются от общего трансформатора тока, обеспечить эф" фективное запирание высоковольтных транзисторов за счет Формирования на их переходах база-эмиттер обратно- з го напряжения, близкого к предельно допустимому, чем существенно расши-. Инвертор, содержащии минимум для двух противофазно коммутируемых силовых транзисторов общий трансформатор тока, одна из обмоток которого включена последовательно с выходными выводами, управлявшая обмотка подклю" чена к управляющим транзисторам, си-,. ловые цепи которых зашунтированы об" ратными диодами, причем база-эмиттер. ный переход каждого из силовых транзисторов связан с последовательной цепью, в состав которой входит другая обмотка токового трансформатора и конденсаторзашунтйрованный диод" ным элементом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет Форсированного запирания силовых транзисторов, в упомянутую последовательную цепь введен диод, зашунтированный введенным первым резистором, при этом база-эмиттерный переход каждого .силового трам" зистора также зашунтирован вторым введенным резистором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССР У 481970, кл. Н 02 И 7/537 1976.2. Авторское свидетельство СССР8 558365, кл, Н 02 И 7/537, 19713. Авторское свидетельство СССР И 99610, кл. Н 02 И 7/537, 1966.99316 ставитель Т.Ерщохред О,Неце илипен дак Подписное аж 6 а Патент", г. Ужгород, ул, Проектна илиал 199/73 ВНИИПИ Государ по делам 113035, Москва