Пороговый инвертор Советский патент 1988 года по МПК H02M7/537 

Изобрете1ше относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматики и электропитания для порогового включения и отключени инвертора. Известен пороговый инвертор по авт. св. № 965305, содержащий силовы транзисторы, одни из силовых электро дов которых присоединены к выходному трансформатору, другие подключены к средней точке первого делителя напряжения на стабилитроне и резисторе крайние точки которого связаны со входными выводами и соответственно крайними точками второго делителя напряжения, выполненного также на резисторе и стабилитроне, средняя точ ка которого подключена к среднему вьшоду обмотки обратной связи, причем последовательно с резистором первого делителя напряжения введены другие резисторы, зашунтированные си ловой цепью введенного третьего тран зистора, к управляющему переходу , которого подсоединены через введенный RC-фильтр, токозадающий резистор и выпрямитель выводы дополнитель ной обмотки выходного трансформатора В основном устройстве пороговое срабатывание наступает при понижении напряжения управления и генерация инвертора продолжается rfo напряжеШ1Й, близких к нулю. При этом при на пряжениях менее единиц вольт, а также при увеличении напряжения управле Нин от нуля до нескольких единиц вольт имеет место неустойчивая генерация инвертора, что приводит к нарушениям нормальной работы нагрузки Невозможность получения устойчивого отключения инвертора и, соответственно, заторможенного режима устройства при снижении напряжения управления в интервале напряжений от напряжения срабатьшания до нуля явля ется существенным недостатком прото типа, которьй значительно снижает е функциональные возможности. Целью настоящего изобретения является улучшение характеристики и расоирение диапазона работы инвертора . Поставленная цель достигается те что в устройстве в цепь обратной связи через диод подключен вькод введенного усилителя напряжения на транзисторе, вход которого через до полнительный делитель напряжения на резисторах подключен к источнику напряжения управления, а цепь питания подключена к отдельному источнику постоянного напряжения. На чертеже представлена принципиальная схема порогового инвертора. Он состоит из транзисторов 1,2, трансформатора 3, первого делителя напряжения на резисторах 4,5 и стабилитроне 6, связанного с эмиттерной цепью транзисторов инвертора, вторбго делителя напряжения на стабилитроне 7 и резисторе 8 в цепи обратной связи, резистора 9, транзистора 10 со схемой питания базы 11, состоящей из дополнительной обмотки трансформатора, выпрямителя и RC-фильтра, стабилитрона 12 и вновь введенных: третьего делителя напряжения на резисторах 13, 14, транзисторного усилителя 15 на транзисторе 16, резисторах 17, 18, стабилитроне 19 и диода 20, соединяющего коллектор транзистора 16 со средней точкой обмотки обратной связи. Соотношение величин резисторов делителя, питающего базовую цепь транзисторного усилителя 15, выбирается таким образом, что в диапазоне изменения напряжений управления от максимального значения напряжения источника до напряжения отпускания нижнего порога,усилитель всегда открыт. Суммарное падение напряжения на стабилитроне 19 и на насьпценном транзисторе 16 меньше падения напряжения на резисторе 8, диод 20 заперт. Вследствие этого транзисторный усилитель отключен от инвертора и н оказывает влияния на его цепь обратной связи. Заторможенный режим инвертора при понижении напряжения управления от максимальных значений обеспечивается запирающим потенциалом, прикладыва емым ко входу транзисторов 1,2 и образованным разностью падения напряжения на резисторе 8 и напряжения стабилизации стабилитрона 6. Уменьшение напряжения управления с6провояиа:ется снижением запирающего напряжения транзисторов 1,2 и при достижении им величины потенциала отпирания транзисторов инвертор переходит в режим генерации - наступает верхний порог срабатывания. Питание инвертора в режиме генерации осуществляется от отдельного источника постоянного напряжения, мощность и напряжение которого определяется нагрузкой, что позволяет поддерживать практически неизменным потребление от источника напряжения управления Un в обоих режимах работы инвертора.

Последующее снижение напряжения управленияприводит к уменьшению отпирающего напряжения, прикладываемого к переходу база-эмиттер транзистора 16 . и являющегося разностью падения напряжения на резисторе 14 и напряжения стабилизации стабилитрона 19. При достижении им потенциала запирания тран зистор 16 мгновенно переходит из области насыщения в область отсечки. Потенциал его коллектора скачкообразно возрастает и напряжение источника постоянного напряжения прикладыва ется к средней точке обмотки положительной обратной связи. Входное напряжение инвертора, поступающее со стабилитрона 6, по величине меньше напряжения источника постоянноголнапряжения. В результате этого наступает срьге генерации, инвертор переходит в заторможенный режим (напряжением управления достигнут нижний по рог отпускания).

Введение транзисторного усилителя резко повьпвает крутизну запирающего напряжения, что обеспечивает скачкообразное переключение инвертора.

Дальнейшее уменьшение напряжения управления до нуля сопровождается заторможенным режимом инвертора.

Обратный процесс перехода в режим генерации произойдет при увеличе1ши напряжения управления до величины напряжения срабатывания нижнего поро

га. Срабатывание инвертора на этом пороге обусловлено отпиранием транзисторного усилителя и отключением источника постоянного напряжения от цепи обратной связи инвертора.

Последующее увеличение напряжения управления сопровождается ростом паJr eния напряжения на резисторе 8, что вызывает запирание транзисторов 1,2

0 (верхний порог отйускания инв:ертора) .Требуемьй верхний порог срабатывания, отпускания и, соответственно, гистерезис устанавливаются регулировкой в еличины сопротивления резистотт

5 ра 9. Кроме того, их величины определяются величиной сопротивлений резисторов 4,8.

Величина нижнего порога отпускания и срабатывания независимо от верхнего порога регулируется резистором 14, а его минимальный гистерезис определяется диапазоном изменения тока стабилизации стабилитрона 19 при переходе транзисторного усилите5ля из запертого в открытое состояние и наоборот, что вызывает смещение рабочей точки стабилитрона на его вольт - амперной характеристике.

Введеш1е в устройство транзистор0ного усилителя, резисторов и диода отличает нредлагаемый инвертор от прототипа, так как позволяет установить требуемый талтй порог отпуска1ШЯ и срабатывания в широком диапазо5не изменения напряжения управления.

Полояштельным фактором является возможность точной регулировки нижнего порога отпускания и уменьшение его гистерезиса.

ПОРОГОВЫЙ ИНВЕРТОР по авт. св. 965305, отличающ и и с я :тем, что, с целью улучшения характеристики и расширения диа пазона работы, введен дополнительный транзисторный усилитель и третий делитель напряжения, вход усилителя сое;данен со средней точкой третьего делоителя напряжения, который подключен -К входным выводам инвертора, выход усилителя через диод соединен со средним выводом обмотки обратной связи выходного трансформатора, а цепь питания- усилителя соединена с выводаьб для подключения отдельного источника. (Л