[go: up one dir, main page]

SU1607064A1 - Semi-bridge inverter - Google Patents

Semi-bridge inverter Download PDF

Info

Publication number
SU1607064A1
SU1607064A1 SU884620719A SU4620719A SU1607064A1 SU 1607064 A1 SU1607064 A1 SU 1607064A1 SU 884620719 A SU884620719 A SU 884620719A SU 4620719 A SU4620719 A SU 4620719A SU 1607064 A1 SU1607064 A1 SU 1607064A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
transistor
input
output
transistors
Prior art date
Application number
SU884620719A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Васильевич Бредихин
Original Assignee
Особое конструкторско-технологическое бюро "Парсек" при Тольяттинском политехническом институте
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Особое конструкторско-технологическое бюро "Парсек" при Тольяттинском политехническом институте filed Critical Особое конструкторско-технологическое бюро "Парсек" при Тольяттинском политехническом институте
Priority to SU884620719A priority Critical patent/SU1607064A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1607064A1 publication Critical patent/SU1607064A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение КПД и надежности путем обеспечени  защиты от сквозного и инверсного токов транзистора. Транзисторы 2 и 3 управл ютс  с помощью трансформаторов тока 4 и 5. Управл ющие обмотки 17 и 20 трансформаторов тока 4 и 5 включены на выходе формировател  импульсов 13, на входы А-Д которого подаютс  сигналы выходов А и Б датчиков тока 14 и задающего генератора 12. Ток первичных обмоток 22 и 23 датчиков тока 14, проход щий через один из открытых транзисторов 2, 3 и рекуперационные диоды 6 и 7, до переключени  транзисторов 2, 3 создает с помощью формировател  импульсов 13 блокировку включени  соответствующего транзистора 2, 3, обеспечива  их защиту от сквозных и инверсных токов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems. The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability by providing protection against end-to-end and inverse transistor currents. Transistors 2 and 3 are controlled by current transformers 4 and 5. The control windings 17 and 20 of current transformers 4 and 5 are connected at the output of a pulse shaper 13, to inputs A-D of which are output signals A and B of current sensors 14 and a master oscillator 12. The current of the primary windings 22 and 23 of the current sensors 14 passing through one of the open transistors 2, 3 and recuperative diodes 6 and 7, before switching the transistors 2, 3, creates, using a pulse generator 13, the switching on of the corresponding transistor 2, 3, providing their protection from penetrating and inverse currents. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems.

Цель изобретени  - повышение КПД и надежности путем обеспечени  защиты от сквозного и инверсного тока транзистора.The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability by providing protection against through and inverse current transistors.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема инвертора.The drawing shows a circuit diagram of an inverter.

Полумостовой инвентор содержит усилитель 1 мощности с транзисторами 2 и 3, управл емыми трансформаторами 4 и 5 тока. Рекуперационные диоды 6 и 7 одними выводами соединены с входными выводами усилител  1 мощности, выход которого соединен с первичной обмоткой выходного трансформатора 8. Вторичные обмотки выходного трансформатора 8 через входы силовых диодов 9 и 10 и фильтр 11 подключены к выходным выводам преобразовател . Блок содержит задающий генератор 12 и формирователь 13 импульсов управлени . Датчик 14 тока первым и вторым, выходом А и Б соединен с двум  входами формировател  13 импульсов . Входные цепи датчика 14 включены последовательно с транзисторами 2 и 3 усилител  1 мощности. Дл  коммутации транзистора 2 трансформатор 4 тока содержит первичную 15, базовую 16 и. управл ющую 17 обмотки, а дл  коммутации транзистора 3 трансформатор 5 тока содержит также первичную 18, базовую 19 и управл ющую 20 обмотки. Обмотки 17 и 20 соединены с выходами формировател  13 импульсов. Другие выводы рекуперационных диодов 7 и 6 подключены соответственно к точкам а и б соединени  противоположных силовых транзисторов 2 и 3 усилител  1 мощности с входными цеп ми датчика 14 тока. Датчик тока содержиттрансформатор2Ттокас первичными 22 и 23 и вторичными 24 и 25 обмотками , нагруженный каждой из вторичных полуобмоток через выпр мительные диоды 26 и 27 резисторами 28 и 29, на которых образуютс  однопол рные импульсы напр жени , пропорциональные коллекторным токам транзисторов 2 и 3, Разделительные диоды 30 и 31 включены по схеме ИЛИ дл  формировани  сигнала датчика тока, поступающего на задающий генератор 12. Выходы выпр мительных диодов 9 и 10 через силовой дроссель 32 (через его встречно включенные прлуобмотки 33 и 34) подсоединены к конденсатору 35 LC-фильт- ра 11. Демпфирующа  цепь из последовательно соединенных резистора 36 и конденсатора 37 включена параллельно входу силового дроссел  32.Half-bridge inventory contains power amplifier 1 with transistors 2 and 3, controlled by current transformers 4 and 5. The recovery diodes 6 and 7 are connected to the input terminals of the power amplifier 1, the output of which is connected to the primary winding of the output transformer 8. The secondary windings of the output transformer 8 through the inputs of the power diodes 9 and 10 and the filter 11 are connected to the output terminals of the converter. The block contains a master oscillator 12 and a driver for controlling impulses 13. The current sensor 14 is the first and second, output A and B is connected to two inputs of the driver 13 pulses. The input circuit of the sensor 14 is connected in series with the transistors 2 and 3 of the amplifier 1 power. For switching of the transistor 2, the current transformer 4 contains a primary 15, a base 16 and. the control winding 17, and for switching the transistor 3, the current transformer 5 also contains a primary 18, a base 19 and a control winding 20. Winding 17 and 20 are connected to the outputs of the imaging unit 13 pulses. The other terminals of the regenerative diodes 7 and 6 are connected respectively to the points a and b of the connection of the opposite power transistors 2 and 3 of the power amplifier 1 with the input circuits of the current sensor 14. The current sensor contains a transformer 2 Current with primary 22 and 23 and secondary 24 and 25 windings, loaded with each of the secondary half windings through rectifying diodes 26 and 27 by resistors 28 and 29, which produce unipolar voltage pulses proportional to the collector currents of transistors 2 and 3, Separating diodes 30 and 31 are switched on according to the OR scheme to form a signal of the current sensor, which is fed to the master oscillator 12. The outputs of the rectifying diodes 9 and 10 through the power choke 32 (through its oppositely connected devices 33 and 34) are connected to the capacitor 35 of the LC filter 11. The damping circuit of the series-connected resistors 36 and the capacitor 37 is connected parallel to the input of the power throttle 32.

Полумостовой инвертор работает следующим образом.Half-bridge inverter operates as follows.

Генератор 12 вырабатывает две последовательности широтно-модулиро ванных импульсов, сдвинутых по фазе один относительно другого на 180°. Эти последователь- ности импульсов поступают на основные входы В и Г формировател  13 импульсов, чтобы посредством управл ющих обмоток 17 и 20 трансформаторов 4 и 5 тока обеспечить переключение силовых транзисторов 2 0 и 3 усилител  1 мощности со скважностью, необходимой дл  поддержани  выходного напр жени  посто нным.The generator 12 generates two sequences of pulse-width modulated pulses that are out of phase by 180 ° relative to each other. These pulse sequences are fed to the main inputs C and D of the pulse driver 13 so that, through the control windings 17 and 20 of the current transformers 4 and 5, the power transistors 2 0 and 3 of the power amplifier 1 are switched with the duty cycle required to maintain the output voltage of a constant to us.

Рассмотрим процессы переключени  в полумостбвом конверторе при приближении 5 коэффициента заполнени  управл ющих импульсов усилител  1 мощности к значению 0,5, т.е. когда режим работы полумостового конвертора сходен с режимом нерегулируемого преобразовател , работающего на вы- 0 ходной выпр митель с LC-фильтром.Consider the switching processes in the half-bridge converter when the fill factor of the control pulses of the power amplifier 1 to 5 is approached, i.e. when the half-bridge converter operation mode is similar to the unregulated converter operating on an output rectifier with an LC filter.

Допустим, перед коммутацией открыт силовой транзистор 2, удерживаемый в открытом состо нии положительной обратной св зью между первичной 15 и базовой 16 5 обмотками трансформатора 4 тока. Следовательно , коллекторный ток этого транзистора , протека  через первичную обмотку 22 трансформатора 21 тока будет трансформирован по цепи: вторична  обмотка 24, 0 выпр мительный диод 26 и резистор 28. На последнем по витс  импульс напр жени  положительной пол рности, пропорциональный коллекторному току силового транзистора 2. Напр жение с этого плеча 5 согласующей части узлов защиты и блокировки поступает на один из вспомогательных входов Б формировател  13 импульсов дл  дублировани  сигнала по основному входу Г с целью удержани  силового транзистора 0 3 в запертом состо нии включением управл ющей обмотки 20 трансформатора 5Suppose, before switching, the power transistor 2 is open, held in the open state by positive feedback between the primary 15 and the base 16 5 windings of the current transformer 4. Consequently, the collector current of this transistor, flowed through the primary winding 22 of the current transformer 21 will be transformed along the circuit: secondary winding 24, 0 rectifying diode 26 and resistor 28. At the last through voltage pulse of positive polarity proportional to the collector current of the power transistor 2 The voltage from this arm 5 of the matching part of the protection and blocking units is fed to one of the auxiliary inputs B of the driver of 13 pulses for duplicating the signal on the main input G in order to hold the 0 3 transistor in the locked state by turning on the control winding 20 of the transformer 5

тока.current.

Одновременно с включением силового транзистора 2 открываетс  выпр митель45 ный диод 9, пропускающий ток нагрузки полумостового инвертора через полуобмотку 33 силового дроссел  32 выходного LC- фильтра 11. При поступлении из генератора 12 импульсов на включение по входу В уп50 равл ющей обмотки 17 трансформатора 4 тока и на отключение по входу Г формировател  13 импульсов управл ющей обмотки 20 трансформатора 5 тока происходит ел еду ю- . щее. Сразу же после их подачи включаетс Simultaneously with switching on the power transistor 2, a rectifier 45 diode 9 opens, allowing the load of the half-bridge inverter to pass through the half winding 33 of the power throttles 32 of the output LC filter 11. When 12 pulses are received from the generator to turn on input B of the equal winding 17 of the transformer 4 and input for disconnecting at the G input of the formaker 13 pulses of the control winding 20 of the current transformer 5, the food is eaten by the southwestern. the ear. Immediately after their submission is included

55 управл юща  обмотка 17 трансформатора 4 тока дл  запирани  силового транзистора 2, а отключение управл ющей обмотки 20 трансформатора 5 тока блокируетс  сигналом по вспомогательному входу Б формировател  13 импульсов ввиду наличи  этапа55 the control winding 17 of the current transformer 4 for locking the power transistor 2, and turning off the control winding 20 of the current transformer 5 is blocked by the signal on the auxiliary input B of the driver of 13 pulses due to the presence of a step

рассасывани  при выключении транзистора 2 усилител  1 мощности. Следовательно, на врем  этого этапа ввиду протекани  по первичной обмотке 22 трансформатора 21 тока коллекторного тока силового транзистора 2 на вспомогательный вход Б формировател  13 импульсов будет поступать сигнал блокирующий включение управл ющей обмотки 20 трансформатора 5 тока дл  исключени  протекани  сквозного тока по транзисторам инвентора.dissolving when turning off the transistor 2 power amplifier 1. Consequently, during this stage, due to the flow through the primary winding 22 of the current transformer 21 of the collector current of the power transistor 2, the auxiliary input B of the pulse former 13 will receive a signal to block the control winding 20 of the current transformer 5 to eliminate the through-current of the Inventor transistors.

После окончани  этапа рассасывани  начинаетс  формирование фронта выходного напр жени  силового выпр мител  В это врем  начинаетс  сброс энергии, накопленной за предыдущий полупериод в выходном трансформаторе 8, в источник питани  через рекуперационный диод 7, первичную обмотку 22 трансформатора 21 тока и первичную обмотку выходного трансформато- р-а 8. Следовательно, и на так называемом этапе инверсного тока входе Б формировател  13 импульсов будет присутствовать положительное напр жение, блокирующее выключение управл ющей обмотки 20 трансформатора 5 тока, запрещающее включение силового транзистора 3 в инвео- сном режиме.After the resorption stage is completed, the front voltage of the power rectifier begins to form. At this time, the energy accumulated during the previous half-period in the output transformer 8 is discharged to the power supply through the recovery diode 7, the primary winding 22 of the current transformer 21 and the primary winding of the output transformer -a 8. Consequently, at the so-called inverse current stage, the input B of the pulse shaper 13 pulses will have a positive voltage that blocks the control winding 20 from turning off transformer 5 current, prohibiting the inclusion of the power transistor 3 in the investment mode.

Включение силового транзистора 3 усилител  1 мощности происходит после спада инверсного тока в первичной полуобмотке разделительного трансформатора 21 тока . Это формирует напр жение обратной пол рности на входе силового выпр мител , которое открывает выпр мительный диод 10 при еще закрытом выпр мительном диоде 9. При подключении выпр мительного диода 10 к вторичной обмотке 34 силового дроссел  32 происходит ограничение тока коммутации вспомогательных диодов 9 и 10 индуктивностью рассе ни  силового дроссел  32 при включении его обмоток 33 и J4 встречно.The inclusion of the power transistor 3 of the power amplifier 1 occurs after the fall of the inverse current in the primary semi-winding of the current separation transformer 21. This forms a reverse polarity at the input of the power rectifier, which opens rectifying diode 10 when rectifying diode 9 is still closed. When connecting rectifying diode 10 to secondary winding 34 of power drossel 32, the switching current of auxiliary diodes 9 and 10 is limited by inductance dissipation of power droplets 32 when turning on its windings 33 and J4 is opposite.

40 45 50 40 45 50

Резистор 36 и конденсатор 37 демпфируют высокочастотные выбросы напр же- ни , возникающие при коммутации обмоток трансформатора 8 и дроссел  32.The resistor 36 and the capacitor 37 damp the high frequency emissions of the voltage arising from the switching of the windings of the transformer 8 and drossel 32.

После включени  транзистора 3 усилител  1 мощности его коллекторный ток протекает через первичную обмотку 23 трансформиру сь во вторичной обмотке 25 трансформатора 21 тока и создава  падение напр жени  положительной пол рности на втором резисторе 29. Напр жение с выхода А датчика 14 тока поступает на вход А формировател  13 импульсов управлени  дл  блокировки включени  управл ющей обмотки 17 трансформатора 4 тока транзистора 2, запирающей его на все этапы полупериода преобразовани .After turning on the transistor 3 of the power amplifier 1, its collector current flows through the primary winding 23 and is transformed into the secondary winding 25 of the current transformer 21 and creates a positive polarity voltage drop across the second resistor 29. The voltage from the output A of the current sensor 14 is fed to the driver input A 13 control pulses for blocking the activation of the control winding 17 of the current transformer 4 of the transistor 2, which locks it into all stages of the half-cycle of conversion.

Одновременно с подачей на входы А и Б формировател  13 импульсов напр жени  с резисторов 28 и 29 оно через разделительные диоды 30 и 31 поступает на вход задающего генератора 12. чтобы в каждый полупериод преобразовани  инвертора при превышении коллекторных токов транзисто- ров 2 и 3 определенного уровн  установить блокирующий потенциал на защитном входе Д формировател  13 импульсов дл  об зательного включени  обеих управл ющих обмоток 17 и 20 и запирани  силовых тран- зисторов2 иЗ.Simultaneously with supplying inputs A and B of a shaper 13 voltage pulses from resistors 28 and 29, it goes through dividing diodes 30 and 31 to the input of master oscillator 12. In order to convert the inverter into each half-period when the collector currents of a certain level exceed set a blocking potential at the protective input D of the pulse shaper 13 for the mandatory switching on of both control windings 17 and 20 and for locking the power transistors 2 and 3.

Фор мула изображени Image formula

Claims (2)

1 .Полумостовой инвертор, содержащий 0 два транзистора, каждый из которых снабжен управл ющим трансформатором тока с первичной обмоткой, включенной последовательно с транзистором, базовой обмот- кои. включенной между базой и эмиттером о транзистора, и управл ющей обмоткой подключенной к соответствующему выходу блока управлени , первый и второй датчики тока, каждый из которох по входной цепи включен последовательно с соответст- 0 вующим транзистором, а точка соединени  входных цепей датчиков тока между собой подключена к выходному выводу инвертора , выход каждого датчика тока шунтиро- ван резистором и через разделительный Ь диод соединен с входом узла защиты, выход которого соединен с первым входом блока управлени , по вление сигнала на котором обеспечивает выключение обоих транзисто- ров, отличающийс  тем. что, с целью 0 повышени  КПД и надежности путем обеспечени  защиты от сквозного и инверсного тока транзистора, в блок управлени  введены два узла блокировки включени  тран- зистора, соединенные с вторым и третьим входами блока управлени , к которым подключены выходы соответственно первого и второго датчиков тока, а встречно-параллельно цепи, состо щей из соответствую- щего транзистора и входных цепей обеих датчиков тока, включен введенный рекуперационный диод.1. A half-bridge inverter containing 0 two transistors, each of which is equipped with a control current transformer with a primary winding connected in series with the transistor, a base winding. connected between the base and the emitter of the transistor, and the control winding connected to the corresponding output of the control unit, the first and second current sensors, each of which along the input circuit is connected in series with the corresponding transistor, and the connection point of the input current sensor circuits is connected to each other to the output terminal of the inverter, the output of each current sensor is shunted by a resistor and through a separating diode b is connected to the input of the protection node, the output of which is connected to the first input of the control unit; which provides both transistors off trench, wherein. that, in order to increase efficiency and reliability by providing protection against the transient and inverse current of the transistor, two transducer switch-on interlocks are connected to the control unit, connected to the second and third inputs of the control unit, to which the outputs of the first and second current sensors are connected , and an antiparallel circuit consisting of the corresponding transistor and the input circuits of both current sensors included an inserted recovery diode. 2. Инвертор по п.1.отл и ч а ю щ и й- с   тем. что оба датчика тока выполнены в виде общего трансформатора с двум  встречно включенными первичными обмотками , обрзующими входные цепи датчика тока, и двум  согласно включенными обмотками , подключенными к выходным выводам датчика тока через выпр мительные диоды2. The inverter according to claim 1. that both current sensors are made in the form of a common transformer with two counter-connected primary windings, which cut off the current sensor input circuits, and two according to the included windings connected to the current sensor output terminals via rectifying diodes
SU884620719A 1988-12-15 1988-12-15 Semi-bridge inverter SU1607064A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884620719A SU1607064A1 (en) 1988-12-15 1988-12-15 Semi-bridge inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884620719A SU1607064A1 (en) 1988-12-15 1988-12-15 Semi-bridge inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1607064A1 true SU1607064A1 (en) 1990-11-15

Family

ID=21415349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884620719A SU1607064A1 (en) 1988-12-15 1988-12-15 Semi-bridge inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1607064A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Мг 970598. кл. Н 02 М 3/335, 1980. Авторское свидетельство СССР Мг 904159, кл. Н 02 М 7/537 1980 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3737755A (en) Regulated dc to dc converter with regulated current source driving a nonregulated inverter
EP0154062B1 (en) Power switching circuit
US5262932A (en) Power converter
EP1356575B1 (en) Isolated drive circuitry used in switch-mode power converters
US4007413A (en) Converter utilizing leakage inductance to control energy flow and improve signal waveforms
JPS6359764A (en) Dc-dc converter and method of dc-dc conversion
US5307407A (en) 20 Hz ring generator using high frequency PWM control
US4626980A (en) Power bridge having a non-dissipative snubber circuit
US5379206A (en) Low loss snubber circuit with active recovery switch
US6351403B2 (en) Secondary side switching regulator having a phase lock loop control circuit
US4611267A (en) Snubber arrangements with energy recovery for power converters using self-extinguishing devices
EP0519649B1 (en) Single stage power factor corrected converter having isolated output
CN115459618A (en) No-load control method for a bridge circuit with switches connected in series and a DC/AC conversion circuit
US6239994B1 (en) Secondary side switching regulator having a phase lock loop control circuit
US3881146A (en) Self-commutating flux-gated inverter
GB2155255A (en) Inverter for feeding a load having an inductive component
SU1607064A1 (en) Semi-bridge inverter
JPH0368633B2 (en)
JP2990481B2 (en) Soft switching method by primary and secondary PWM control
RU1809520C (en) Autonomous voltage inverter
SU1554092A1 (en) Power supply source with transformer input
SU1156225A1 (en) Transistor inverter
RU2080734C1 (en) Regulated voltage changer
SU1293810A1 (en) Controlled inverter
SU393799A1 (en)