Транзисторный инвертор Советский патент 1983 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в системах электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное.

По основному авт. св. № 584417 известен транзисторный инвертор, выполненный по многокаскадной схеме и содержащий включенный в цепь питания предоконечного каскада регулятор напряжения, измерительный вход которого связан с цепями эмиттер-коллектор силовых транзисторов оконечного каскада, и трансформатор последний снабжен дополнительной обмоткрй, подключенной через выпрямитель к измерительному входу указанного регулятора, а вход для опорного напряжения этого регулятора соединен с выводами для источника питания инвертора 1.

Недостаток известного транзисторного инвертора заключается в том, что при изменении тока нагрузки глубина насыщения силовых транзисторов, которая связана функциональной зависимостью с величинами коллектор-эмиттерного напряжения и коллекторного тока, изменяется и отклоняется от оптимального значения, в результате при изменении тока нагрузки в основном транзисторном инверторе возрастает относительная величина статических потерь и снижается КПД.

Целью изобретения является повыщение КПД транзисторного инвертора при изменении тока нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в транзисторном инверторе, выполненном по многокаскадной схеме и содержащем включенный в цепь питания предоконечного каскада регулятор напряжения, измерительный вход которого связан с цепями эмиттер-коллектор силовых транзисторов оконечного каскада, и трансформатор, подключенный k выходу инвертора, указанный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, подключенной через выпрямитель к измерительному входу регулятора, а вход для опорного напряжения этого регулятора соединен с выводами для источника питания инвертора, последовательно-встречно с дополнительной обмоткой выходного трансформатора включена вторичная обмотка дополнительного тран сформатора тока, которая защунтирована сопротивлением, а последовательно с нагрузкой включена первичная обмотка трансформатора тока. На чертеже изображена электрическая

схема транзисторного инвертора.

Транзисторный инвертор содержит задающий генератор 1, предоконечный каскад 2, регулятор 3 напряжения питания предоконечного каскада, оконечный каскад 4, входные выводы источника 5 питания, выходной трансформатор 6, выпрямитель 7, нагрузку 8. На выходном трансформаторе расположена дополнительная обмотка 9. Последовательно с нагрузкой включена первичная обмотка трансформатора 10 тока, а его вторичная обмотка 11 включена последовательно-встречно с дополнительной обмоткой 9.

Параллельно вторичной обмотке 11 включен резистор 12. Величина сопротивления резистора 12 и коэффициент трансформации трансформатора 10 тока выбираются такими, чтобы при максимальном токе нагрузки напряжение на резисторе 12 было равно разности коллекторно-эмиттерных напряжений транзисторов при оптимальной глубине насыщения при минимальном (близком к нулю) и максимальном коллекторных токах.

Схема работает следующим образом.

При включении напряжения питания, напряжение с выхода задающего генератора 1 поступает на предоконечный каскад 2, усиливается и поступает на база-эмиттерные переходы силовых транзисторов оконечного каскада 4.

Величина базового тока силовых транзисторов определяется величиной выходного напряжения регулятора 3, которое в свою очередь зависит от величины разности напряжения источника 5 питания и выходного напряжения выпрямителя 7. В установившемся режиме регулятор 3 находится в таком состоянии, при котором разность этих напряжений минимальна.

Предположим, что ток нагрузки близок к нулю. Тогда напряжение на резисторе 12 примерно равно нулю. На входе выпрямителя напряжение определяется только напряжением на дополнительной обмотке 9. При этом напряжение на коллектор-эмиттерных переходах соответствует оптимальной глубине насыщения транзисторов при этом токе. Статические потери в инверторе минимальны, а КПД максимален.

При увеличении тока нагрузки, если бы на вход выпрямителя 7 продолжало поступать только напряжение дополнительной обмотки 9, то регулятор 3 отработал бы таким образом, что напряжение на коллектор-эмиттерных переходах транзисторов осталось бы на прежнем уровне. Это напряжение перестало бы соответствовать оптимальной глубине насыщения транзисторов. Относительная величина статических потерь в инверторе при новом значении тока нагрузки возросла бы, а КПД понизился.

Однако в схеме увеличения тока нагрузки возрастает напряжение на резисторе 12. На вход выпрямителя 7 поступает разность напряжений дополнительной обмотки 9 и резистора 12. Поскольку регулятор 3 отрабатывает таким образом, чтобы разность выходного напряжения выпрямителя 7 и источника 5 питания была минимальной, то

3л

напряжение на коллектор-эмиттерных пере-потери при этом станут минимальны для

ходах силовых транзисторов возрастает, наэтого тока нагрузки.

величину напряжения на резисторе 12 и при-Таким образом, изобретение позволяет

нимает значение, соответствующее оптималь-уменьшить относительную величину статичесной глубине насыщения транзисторов дляких потерь при изменении тока нагрузки и

нового значения тока нагрузки. Статическиеповысить КПД устройства.

1050073

ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР по авт. св. № 584417, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД последовательно-встречно с дополнительной обмоткой выходного трансформатора включена вторичная обмотка дополнительного трансформатора тока, которая зашунтирована резистором, а последовательно с нагрузкой включена первичная обмотка трансформатора тока. i (Л сд оа