SU1661946A1

SU1661946A1 - Half-bridge transistor inverter

Info

Publication number: SU1661946A1
Application number: SU884647887A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Кашканов
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и м.б. использовано при проектировании вторичных источников питани . Цель - повышение частотных свойств и упрощение. Инвертор содержит полумост силовых транзисторов 1, зашунтированных возвратными диодами 2 и зар дными тиристорами 3 с последовательно- соединенными конденсаторами 4. При включении все динамические потери принимает на себ зар дный тиристор 3. Затем включаетс силовой транзистор 1, а зар дный тиристор 3 запираетс обратным направлением конденсатора 4. Перед выключением силового транзистора 1 отпираетс разр дный тиристор 7. Конденсатор 4 разр жаетс по цепи: токостабилизирующий узел 5, защитный диод 6, разр дный тиристор 7, силовой транзистор 1. После разр да конденсатора 4 запираетс силовой транзистор 1, а током нагрузки начинаетс процесс рассасывани основных носителей в разр дном тиристоре 7. Выключение силового транзистора 1 происходит при низком коллекторном напр жении, т.е. малыми динамическими потер ми. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and m. used in the design of secondary power sources. The goal is to increase the frequency properties and simplify. The inverter contains a half bridge of power transistors 1, shunted by return diodes 2 and charge thyristors 3 with series-connected capacitors 4. When turned on, charge thyristor 3 takes on all dynamic losses. Then the power transistor 1 turns on and the charge thyristor 3 is locked in the opposite direction. the capacitor 4. Before turning off the power transistor 1, the discharge thyristor 7 is turned off. The capacitor 4 is discharged along the circuit: current-stabilizing node 5, protective diode 6, discharge thyristor 7, power transistor 1. After the capacitor 4 is discharged, the power transistor 1 is locked, and the load current starts the process of resorption of the main carriers in the thyristor 7. The power transistor 1 turns off at low collector voltage, i.e. small dynamic losses. 1 il.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems and electric drives.

Цель изобретения - повышение частотных свойств и упрощение.The purpose of the invention is to increase the frequency properties and simplification.

На чертеже представлена схема транзисторного инвертора.The drawing shows a diagram of a transistor inverter.

Инвертор содержит полумост из последовательно соединенных по цепи питания силовых транзисторов 1. Силовая цепь каждого силового транзистора 1 зашунтирована в непроводящем направлении возвратным диодом 2, а в проводящем направлении - цепочкой из последовательно соединенных зарядного тиристора 3 и конденсатора 4, точка соединения которых через токостабилизирующий узел 5, включенный в проводящем направлении согласно-последовательно с вторым защитным диодом 6, соединена с анодом разрядного тиристора 7 и катодом! стабилитрона 8. Анод стабилитрона 8 подключен к эмиттеру силового транзистора 1. Токостабилизирующий узел 5 зашунтирован в непроводящем направлении первым защитным диодом 9 и выполнен на стабилизирующем транзисторе 10, эмиттер которого подключен к первому выводу .резистора 11 и базе управляющего транзистора 12, подсоединенного эмиттером к катоду зарядного тиристора 3 и второму выводу резистора 11, а коллектором - к базе стабилизирующего транзистора 10, база-коллекторный переход которого зашунтирован дополнительным резистором 13. Блок 14 управления выходами соединен с управляющими входами силовых транзисторов 1 и тиристоров 3 и 7.The inverter contains a half-bridge of power transistors 1 connected in series through the power supply circuit. The power circuit of each power transistor 1 is shunted in the non-conducting direction by the return diode 2, and in the conducting direction by a chain of charge thyristor 3 and capacitor 4 connected in series, the connection point of which is through the current-stabilizing unit 5 connected in the conducting direction in series with the second protective diode 6 is connected to the anode of the discharge thyristor 7 and the cathode! Zener diode 8. The anode of the zener diode 8 is connected to the emitter of the power transistor 1. The current-stabilizing unit 5 is shunted in the non-conductive direction by the first protective diode 9 and is made on a stabilizing transistor 10, the emitter of which is connected to the first output of the resistor 11 and the base of the control transistor 12 connected by the emitter to the cathode the thyristor 3 and the second output of the resistor 11, and the collector to the base of the stabilizing transistor 10, the base-collector junction of which is shunted by an additional resistor 13. The control unit 14 outputs connected to the control inputs of power transistors 1 and thyristors 3 and 7.

Инвертор работает следующим образом.The inverter operates as follows.

Блок управления обеспечивает такой алгоритм работы каждого силового транзистора, при котором в первую очередь включается зарядный тиристор 3. При этом последовательная . цепочка, состоящая из тиристора 3 и конденсатора 4, принимает на себя весь ток нагрузки и начинается заряд конденсатора 4, Через время, определяемое узлом задержки блока 14 управления, открывается силовой транзистор 1 и снимается сигнал управления с управляющего электрода тиристора 3. При этом ток нагрузки переходит в коллекторную цепь силового транзистора 1, а к зарядному тиристору 3 прикладывается напряжение обратной полярности, до которого зарядился конденсатор 4, и зарядный тиристор 3 запирается. Следовательно, включение силового транзистора происходит при небольшом приложенном к нему напряжении,The control unit provides such an algorithm for the operation of each power transistor, in which the charging thyristor 3 is first turned on. the chain consisting of thyristor 3 and capacitor 4 takes over the entire load current and the capacitor 4 starts charging. After a time determined by the delay unit of the control unit 14, the power transistor 1 opens and the control signal is removed from the control electrode of the thyristor 3. At the same time, the load current goes to the collector circuit of the power transistor 1, and a reverse polarity voltage is applied to the charging thyristor 3, to which the capacitor 4 is charged, and the charging thyristor 3 is locked. Therefore, the inclusion of a power transistor occurs with a small voltage applied to it,

Перед выключением силового транзистора 1 поступает сигнал управления на управляющий электрод разрядного тиристора 7. При этом конденсатор 4 разряжается по цепи; токостабилизирующий узел 5, защитный диод 6, разрядный тиристор 7, силовой транзистор 1. Происходит накопление основных носителей в структуре разрядного тиристора 7 и выводится энергия из конденсатора 4. К моменту окончания разряда конденсатора 4 снимают отпирающий сигнал с входа соответствующего силового транзистора 1. При этом ток нагрузки переходит в цепь: разрядный тиристор 7, стабилитрон 8 и начинается процесс рассасывания током нагрузки основных носителей в структуре разрядного тиристора 7. Поэтому происхог дящий параллельно с этим процесс выключения силового транзистора 1 протекает при коллекторном напряжении, не превышающем нескольких вольт, что обеспечивает низкие динамические потери в силовом транзисторе. После восстановления запирающих свойств разрядного тиристора 7 он запирается и ток нагрузки переходит на силовой диод 2 противоположного транзистора, т.е. полное напряжение источника питания прикладывается уже выключенному силовому транзистору 1. Защитные диоды 6 и 9 необходимы для предотвращения протекания тока нагрузки через токостабилизирующий узел 5 при выключении силового транзистора 1. Диод 6 выбирается высокочастотным, и незначительный ток, обусловленный его зарядом восстановления, ответвляется в цепь:разрядный тиристор 7, защитные диоды 6 и 9, конденсаторBefore turning off the power transistor 1, a control signal is supplied to the control electrode of the discharge thyristor 7. In this case, the capacitor 4 is discharged along the circuit; current-stabilizing unit 5, protective diode 6, discharge thyristor 7, power transistor 1. The main carriers accumulate in the structure of discharge thyristor 7 and the energy is removed from capacitor 4. By the time the discharge of capacitor 4 is completed, the unlocking signal is removed from the input of the corresponding power transistor 1. the load current passes to the circuit: discharge thyristor 7, zener diode 8, and the process of absorption by the load current of the main carriers in the structure of discharge thyristor 7 begins. Therefore, it occurs in parallel with this process of turning off the power transistor 1 flows when the collector voltage not exceeding a few volts, resulting in low dynamic losses in the power transistor. After restoration of the locking properties of the discharge thyristor 7, it is locked and the load current passes to the power diode 2 of the opposite transistor, i.e. the full voltage of the power supply is applied to the already turned off power transistor 1. Protective diodes 6 and 9 are necessary to prevent the load current from flowing through the current-stabilizing unit 5 when the power transistor 1 is turned off. The diode 6 is selected as high-frequency, and a small current due to its recovery charge branches off into the circuit: discharge thyristor 7, protective diodes 6 and 9, capacitor

4.4.

Инвертор может быть выполнен также по мостовой однофазной или многофазной схеме.The inverter can also be made according to a bridge single-phase or multiphase circuit.

Таким образом, введение в схему стабилитрона позволяет исключить выключающий тиристор и тем самым повысить частотные свойства при одновременном упрощении инвертора.Thus, the introduction of a zener diode into the circuit makes it possible to exclude the turn-off thyristor and thereby increase the frequency properties while simplifying the inverter.

Claims

Claim

A transistor half-bridge inverter containing a power transistor in each arm, the power circuit of which is shunted in a non-conductive direction by a return diode, and in the conductive direction - by a chain of charging thyristor and capacitor connected in series, a current-stabilizing unit, shunted in the non-conductive direction by the first protective diode, a discharge thyristor connected '' the first power electrode to the collector of the power transistor, and a control unit made with the possibility of turning on a charge in each arm of the thyristor earlier than turning on the power transistor, and supplying a control signal to the control electrode of the discharge thyristor before removing the trigger signal from the input of the corresponding power transistor, characterized in that, in order to increase the frequency properties and simplify, the current-stabilizing node is connected in series with the second a protective diode, between the connection point of the first power electrode of the charging thyristor with 5 capacitor and the connection point of the second electrode of the discharge thyristor with the first the electrode of the introduced zener diode, the second electrode of which is connected to the emitter of the power transistor.