Инвертор

(19) (1) 1) Н 02 М 7 537 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛ ЬСТВ К АВТОРСКОМ,Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханикипри Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 594567, кл. Н 02 М 7/537, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3344531/07,кл. Н 02 М 7/537, 1982,(54)(57) 1. ИНВЕРТОР, содержащийтранзисторный мост, одна диагональкоторого образует выход инвертора,задающий генератор, выходами соединенный с первыми входами основныхФормирователей импульсов, выходы которых соединены с управляющими входамитранзисторов, два датчика состояниятранзисторов, входы, которых соединены последовательно иподключены квыходу инвертора, а общая точка соединения датчиков подключена к средней точке емкостного делителя, шунтнрующего другую диагональ моста, выходы датчиков подключены к вторым входам соответствующих основных формирователей, выпрямители, выходы которых шунтируют управляющие переходы соответствующих транзисторов, о т л и ч а ю щ и й с я Фем, что, с целью повышения КПД путем снижения потерь на управление, в него введены два дополнительных Формирователя импульсов, первые входы которых соединены с выходами задающего генератора, .к вторым входам подключены выходы ука" занных датчиков, а выходы дополнительных Формирователей подключены квходам соответствующих выпрямителей,2. Инвертор поп; 1,о т л и ч а ю- ф/ф щ и й с я тем, что, с целью улучшения Формы выходного напряжения путем уменьшения времени выключения транзисторов, выходы дополнительных д Формирователей импульсов через дирды подключены к базо-коллекторным пере-:. ходам соответствующих транзисторов.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания, работающих с высокой частотой переключения транзисторов, 5Известен инвертор, содержащий транзисторный мост, одна диагональ ко.торого подключена к выходным выводам,а другая зашунтирована емкостчым делителем и подключена к входным выводам, блок управления, выходы которогосоединены с управляющими входамитранзисторов, два информационныхтрансформатора, первичные обмотки ко торых соединены последовательно и подключены к выходным выводам инвертора,а общая точка этих обмоток соединена со средней точкой емкостного делителя, Выходные обмотки информационных трансформаторов через диодысоединены с входами формирователейимпульсов13.Недо .татком этого устройства является низкий КПД, что связано с отсутствием режима форсированного эапирания транзисторов. При разбросепараметров транзисторов отсутствиеэтого режима приводит к появлениюнулевой паузы в Форме выходного напряжения, длительность которой сильно меняется при изменении нагрузки,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является инвертор, содержащий транзисторный мост,одна диагональ которого образует вы- З 5ход инвертора, задающий генератор,.выходами соединенный с первыми входами основных формирователей импульсов,выходы которых соединены с управляющими входами транзисторов, два датчи ка состояния транзисторов, входы которых соединены последовательно иподключена к средней точке емкостного делителя, шунтирующего другую диагональ моста, выходы датчиков подключены к вторым входам соответствую щих основных формирователей, выпрямители, выходы которых шунтируют упРавляющие переходы соответствующихтранзисторов 2),50Недостатком этого инвертора являются значительные потери в их цепях управления, увеличение которых происходит при суммировании напряже- ниЯ обмоток формирователеЯ импульсов 55 и узла управления, что приводит к значительному возрастанию тока, протекающему через базовые резисторы по отношению к ноюлнальному режиму так как напряжение на выходных об мотках формирователей импульсов в два и более раз выше напряжения на управляющих обмотках.Цель изобретения - повышение КПД путем снижения потерь на управление,Эта цель достигается тем, что винвертор, содержащий транзисторныймост, одна диагональ которого образует выход инвертора, задающий генератор, выходами соединенный с первыми входами основных формирователей импульсов, выходы которых соединены суправляющими входами тразисторов, двадатчика состояния транзисторов, входы которых соединены последовательнои подключены к выходу инвертора, а общая точка соединения датчиков подключена к средней точке емкостного делителя, шунтирующего другую диагональ моста, выходы датчиков подключены к вторым входам соответствующихосновных Формирователей, выпрямители, выходы которых шунтируют управляющие переходы соответствующих транзисторов, введены два дополнительных Формирователя импульсов, первые входы которых соединены с выходами задающего генератора, к вторым входамлодключены выходы указанных датчиков,а выходы дополнительных Формирователей подключены к входам соответствующих выпрямителей,С целью улучшения формы выходного напряжения путем уменьшения времени выключения транзисторов, выходы дополнительных формирователей импульсов через диоды могут быть подключены к баэо-коллекторным переходам соответствующих транзисторов.На фиг. 1 приведена схема устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммы напряжениЯ в основных точках инвертора.Инвертор содержит транзисторы 1 - 4моста, выходной трансформатор 5, датчики состояния транзисторов - тРансФорматоры б и 7, емкостный делитель 8 напряжения, задающий генератор 9, соединенный с первыми входами первого основного формирователя 10 импульсов с выходными обмотками 11 и 12 и второго основного Формирователя 13 импульсов с выходными обмотками 14 и 15, первый дополнительный формирователь 16 импульсов с выходными обмотками 17-20 и второй дополнительный формирователь 21 импульсов с выходными обмотками 22-25, Все выходные обмотки 17-20 и 22-25 подключены к транзисторам 1-4 через диоды и выпрямители 26-33, датчики состояний транзисторов б и 7 соединены вторымивходами основных и дополнительных формирователей 10, 13 и 16, 21 импульсов через согласующие элементы 34 и 35.На фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений: 36 - на выходе задающего генератора 9; 37 - на обмотках трансформатора б; 38-39 - на выходных обмотках 11 и 12 основного формирователя 10; 40 - на выходных обмотках 17-20 дополнительного Фор мирователя 16 импульсов; 41 и 42 на переходе эмиттер-база транзисторов 1 и 2.Работа инвертора осуществляется симметрично по стойкам, поэтому рассмотрим процесс включения только транзисторов 1 и 2.На выходе задающего генератора 9 формируются импульсы (диаграмма 36) . В отрезок времени 1 р- допустим, что транзистор 1 открыт, а транзистор 2 10 закрыт. На обмотках трансформатора б формируется напряжение 37. В момент времени напряжение 36 на выходе задающего генератора 9 меняет знак, Вследствие того, что избыточные носи" 15 тели из области базы транзистора 1 рассасываются не мгновенно, транзистор 1 открыт до момента времени С датчика 6 состояния транзисторов через элемент 34 напряжение 37 поступает на формирователи 10 и 16 импульсов, где осуществляется алгебраическое суммирование сигнала 36 задающего генератора 9 и сигнала 37.На выходе основного формирователя 10 в момент на отрезке времени 11-1 Формируется нулевое напряжение, поэтому напряжение 38 и 39 на обмотках 11 и 12 также имеют нулевую паузу, Сследовательно, пока транзистор 1 не закроется, т,е. напряжение 37 не сменит знак, на транзистор 2 не поступит отпирающий сигнал. Таким образом в стойке исключается режим сквозных токов. Одновременно на выходе дополнительного формирователя 35 16 импульсов на отрезке времени Формируется напряжение 40, прикладываемое через выпрямитель 27 в запирающей полярности к переходу эмиттер-база и через диод 26 к переходу 4 О база-коллектор транзистора 1. Поддействием импульсов 40 происходитбыстрое рассасывание избыточных носителей и транзистор 1 закрывается,На выходе формирователя 10 появляется напряжение 39, под действием которого транзистор 2 открывается. Навыходе формирователя 16 напряжениянет. В следующий момент временинапряжение на выходе задающего гейератора 9 меняет знак и в напряжениях38-39 формируется нулевая пауза, поэтому транзистор 1 остается закрытым,а под действием напряжения на выходеформирователя 16 импульсов происходит формированное запирание транзистора 2 В этот момент времени запирающий сигнал с обмоток 19 и 20 через диод 28 и выпрямитель 29 прикладывается к переходам коллекторбаза и база-эмиттер транзистора 2.Как только транзистор 2 закроется,происходит включение транзистора 1,и далее процесс повторяется. Суммарные напряжения, приклыдваеьые к переходу эмиттер-база транзисторов 1н 2, показаны на диаграммах 41 и42. Формирователи импульсов могутвыполняться на базе любой схемы инвертора. Изменение длительности выходного сигнала осуществляется суммированием сигналов задающего генераторан датчиков состояния транзисторов ввиде логических ф 0 и ф 1 ф,Таким образом, введение дополнительных формирователей импульсов, автоматически создающих выходной сигнал только в течение времени рассасывания неосновных носителей в базахтранзисторов, позволяет снизить потери на управление, что.повышает КПДвсего устройства, 1101998Корректор Л. Шеньо одписно д. 4/5 ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Фнл аказ 4779/41 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, 67о комитета СССРи открытийРАушская наб ТиражвенногетенийЖ,