Устройство для управления транзисторным инвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1334327 А 51) 4 Н 02 Г 1 7537 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ГОСУД А ПО ДЕЛФ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тут РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАЗИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вовторичных источниках питания для управления генераторами, работающими напеременную нагрузку, Целью изобретения является повьппение надежности иКПД. Поставленная цель достигаетсяблагодаря введению блоков управления 11 и 14 и блоков защиты 10 и 13.При возникновении аварийного режимаограничивается мощность, выделяемаяв транзисторах 2 и 3, на уровне, обеспечивающем их нормальный режим работы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.1334327Изобретение относится к электроТехнике и может быть использовано во вторичных источниках .питания для управления генераторами, работающимина переменную нагрузку.Цель изобретения - повьшение надежности и КПД.На фиг,1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 " схе ма задающего генератора; на Фиг.3 схема дополнительного генератора; на Фиг.4 - схема блока управления; на Фиг.5 - схема блока защиты, на Фиг.б - временные диаграммы.15Устройство для управления транзисторным инвертором 1, выполненным по полумостовой схеме на транзисторах 2 и 3 с нагрузкой 4, подключенной к вторичной обмотке выходного трансфор матора 5, содержит задающий 6 и дополнительный 7 генераторы, входы которых через выпрямитель 8 подключены к датчику 9 тока инвертора 1. Инверсный выход генератора б подключен к 25 первым входам первого блока 10 защиты и первого блока 11 управления, выход которого через импульсный трансформатор 12 подключен к управляющему входу транзистора 2. Прямой выход ге- ЗО нератора 6 подключей к первым входам второго блока 13 защиты и второго блока 14 управления, выход которого через импульсный трансформатор 15 подключен к управляющему входу тран зистора 3. Инверсный выход генератора 7 подключен к вторым входам блока 11 управления и блока 13 защиты, выход которого подключен к третьему входу блока 14 управления. Прямой выход ге о нератора 7 подключен к вторым входам блока 14 управления и блока 10 защиты, выход которого подключен к третьему входу блока 11 управления. Задающий генератор 6 выполнен на ком параторе 16, прямой вход которого соединен с общей шиной, а выход подключен к счетному входу триггера 17.Дополнительный генератор 7 содержит компаратор 18, инвертирующий вход 5 О которого подключен к зацатчику 19 тока, а выход - к счетному входу триггера 20.Блоки 11 и 14 управления образова" ны последовательно соединенными трехвходовым элементом ИЛИ-НЕ 21 и усилителем 22,Блоки защиты выполнены в виде двухвходового элемента ИЛИ-НЕ 23, выход которого подключен к резистору 24 интегрирующей КС-цепочки 25, зашунтированному в прямом направлении диодом 26.Устройство работает следующим образом.При подаче. питания (Фиг. 1) с выхо" да триггера 17 задающего генератора 6 поступают противофазные сигналы Я и Я с выхода триггера 20 дополнительного генератора 7 - сигналы Я и 1, также находящиеся в противофазе, сигналы единичного уровня, сигналы нулевого уровня (фиг.б г, д). Сигналы Я, и Я(сигналы нулевого уровня в момент С = Т ) поступают на два входа элемента ИЛИ-НЕ 21 блока 11 управления, сигналы Я и Я (сигналы единичного уровня в момент - С,) - также на два входа элемента ИЛИ-НЕ 21 блока 14 управления. Одновременно на входы элемента ИЛИ-НЕ 23 первого блока 10 защиты по току поступают сигналы Я и Я, а на входы второго элемента ИЛИ-НЕ 23 блока 13 защиты по току - сигналы Я и Я . На выходах первого и второго блоков 10 и 13 защиты по току формируются сиг" налы П и 11 При уровне, большем порога срабатывания элементов ИЛИ-НЕ 23, эти сигналы являются запрещающими, а при уровне, меньшем порога срабатывания элементов 23,- разрешающими для соответствующих блоков управления. Сигналы.Ц и П , являющиеся на данный момент времени разрешающими, подаются на третьи входы соответственно блоков 11 и 14 управления, В результате на базовый вывод транзистора 2 подается отпирающий сигнал, длительность которого равна времени существования логического сочетания Е = Ц + ч (фиг.б к) . По диагонали моста, образованной последовательным соединением датчика 9 тока и первичной обмоткой трансформатора 5, через транзистор 2 течет ток Е:. Сигнал с датчика 9 через выпрямитель 8 (инвертирующий вход компаратора 16) подается на инвертирующий вход компаратора16 задающего генератора 6 и на прямойвход компаратора 18 дополнительного генератора 7. При достижении в мо мент 1 = й сигналом величины Е о дополнительный генератор 7 инвертирует свои сигналы, отключается сигнал Е, на отпирание транзистора 2, а на выходе первого блока 10 защиты по то 1334327ку появляется на время Ссигнал запрета Б , образованный по логическому сочетанию сигналов генераторов 6 и 7: Г, = (, + ( (фиг.б а, е, з) .Длительность й,выбрана исходя иэ условия ограничейия мощности, выделяемой в транзисторах инвертора 1 при работе схемы на переменную нагрузку: С апр ьь)оп(д залр = 0,5-0,9 в зависимости от условий допустимого изменения нагрузки 4) .Одновременно ток транзистора 2 начинает убывать. В момент ( = й) достижения сигналом с датчика 9 тока нулевого значения задающий генератор 6 также инвертирует свои сигналы. С этого времени во втором блоке 14 управления начинает формирояаться отпирающий транзистор 3 сигнал, длительность которого равна времени существования логического сочетания Е = Ц + Ц (фиг.б л) . По диагонали мо 2ста, образованной последовательным . соединением датчика 9 тока и первичной обмоткой трансформатора 5, через транзистор 3 течет ток 1, но уже в противоположном направлении. Сигнал с датчика 9 через выпрямитель 8 подается на вход задающего генератора б и на вход дополнительного генератора 7.При достижении в момент С сигналом величины 1 дополнительный генератор 7 вновь инвертирует свои сигналы, отключается сигнал Е на отпирание транзистора 3, а на выходе второго блока 13 защиты по току на время 1появляется сигнал запрета Б образованный по логическому сочетанию сигналов генераторов 6 и 7: Р = (, + Ц (фиг.б ж, и) . Ток через транзистор 3 начинает убывать. В момент (С = Т) достижения сигналом с датчика 9 тока нулевого значения задающий генератор б вновь инвертирует свои сигналы К этому времени на ,вход первого блока 11 управления с выхода первого блока 10 защиты по току уже подан сигнал логического разрешения П а на вход второго блока 14 управления с выхода второго блока 13 защиты по току - сигнал логического запрета Б . В дальнейшем процессы в схеме повторяются.Пусть теперь в момент 1 = 1 резко падает сопротивление нагрузки 4. В результате возрастает амплитуда тока в диагонали моста, например, через5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Формула изобретения 1. Устройство для управления транзисторным инвертором, содержащее задающий генератор, дополнительный генератор, вход которого через выпрямитель подключен к датчику тока нагрузки, и импульсные трансформаторы, вто. 55 транзистор 3. Сигнал с датчика 9 тока через выпрямитель 8 достигает значения 1, в момент= Сбыстрее на вРемЯ 4 Е = (Е - С, ) - (С- С). Соответственно, все процессы на включение и выключение транзистора 3 происходят раньше на это же время . Однако в момент с = + транзистор 2 не включается, хотя задающий генератор 6 и инвертирует свои сигналы, так как на третьем входе первого блока 11 управления находится сигнал логического запрета Б сформированный в первом волоке 10 защиты по току за время (1- С , ) в предыдущий цикл работы транзистора 2 по логическому сочетанию Р, = Я, + Я (фиг.б е, э). Транзистор 2 включается в работу лишь по поступлении в момент й = й+, логического разрешения П, из блока защиты в первый блок 11 управления и выключится по достижении сигналом с датчика 9 тока значения 1 (в это время отключается сигнал Е, на отпирание транзистора 2, а на выходе первого блока 10 защиты по току появляется сигнал запрета П который запрещает прохождение сигнала на включение транзистора 2 сразу после срабатывания транзистора 3). В момент достижения сигналом с датчика 9 тока нулевого значения начинает формироваться сигнал Е на включение транзистора 3, так как во второй блок 14 управления уже поступил сигнал логического разрешения П с выхода второго блока 13 защиты по току. По достижении сигналом с датчика 9 тока значения 1 сигнал на его отпирание Е прекращается. Транзистор 3 выключается. Дальнейшая работа инвертора 1 в этом режиме происходит аналогично.Таким образом, благодаря введению блоков управления и блоков защиты при возникновении аварийного режима ограничивается мощность, выделяемая в транзисторах, на уровне, обеспечивающем их нормальный режим работы, что повьппает надежность и КПД устройства.ричные обмотки которых предназначеныдля подключения к управляющим вхбдам транзисторов инвертора, о т л ич а ю щ е е,с я тем, что, с цельюповышения надежности и КПД, оно снабжено по числу транзисторов инвертораблоками управления, выполненными наэлементах сравнения, и блоками защиты, выполненными каждый в виде двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к резистору интегрирующей КС-цепочки, зашунтированномув прямом направлении диодом, а задающий и дополнительный генераторы выполнены каждый с прямым и инверснымвыходами, причем вход задающего генератора подключен к выходу выпрямителя, его инверсный выход подключен кпервым входам первого. блока управления и первого блока защиты, его прямой выход подключен к первым входамвторого блока управления и второгоблока защиты, инверсный выход дополнительного генератора подключен квторым входам первого блока управления и второго блока защиты, его прямой выход подключен к вторым входамвторого блока управления и первогоблока защиты, а выходы блоков защитыподключены к третьим входам соответствующих блоков управления, выходы 10 которых подключены к первичным обмоткам импульсных трансформаторов. 2Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что задающий гене ратор выполнен в виде последовательносоединенных компаратора нулевого значения тока и счетного триггера.3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дополнительный 20 генератор выполнен в виде компараторамаксимального значения тока, к инвертирующему входу которого подключенэадатчик тока, а к выходу - счетныйтриггер,25