Двухтактный транзисторный инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное посредством инверторов.

По основному авт. св. № 408438 известен инвертор, содержаа1ий выходной трансформатор с тороидальным сердечником и силовые транзисторы, синхронизируемые от задающего генератора и форсированно запираемые от двух блокинг-генераторов, причем сердечник выходного трансформатора охвачен дополнительным сердечником малого сечения, на котором расположены первичная обмотка, соединенная через ограничительный импедансный элемент с обмоткой, охватывающей оба сердечника и две вторичные обмотки, соединенные с входами указанных блокинг-генераторов D-J

Недостаток данного инвертора состоит в нестабильности выходного напряжения при изменении входного напряжения и нагрутки.

Цель изобретения - обеспечить стабильность выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в инвертор по авт. св. № 408438 введены модулятор ширины импульсов, дифференциальный усилитель, элемент опорного напряжения и выпрямитель, причем модулятор ширины импульсов включен между выходом задающего генератора и цепью управления силовыми транзисторами, управляющий вход модулятора соединен с выходом дифференциального уси.лителя, один вход которого подклю|Чен к элементу опорного напряжения, а второй вход через выпрямитель подключен к выходу инвертора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Инвертор содержит задакяций генератор 1, блокинг-генераторы 2-5, силовые транзисторы 6 и 7, соединенные с входными выводами для подключения к источнику 8 питания, выпрямитель с фильтром 9, ограничительный импедансный элемент (резистюр или конденсатор) 10, выходной трансформатор 11, модулятор ширины импульсов в виде электронных элементов 12 и 13 задержки, элемент 14 опорного напряжения и дифференциальный усилитель 15. Выходной трансформатор 11 с тороидальным основным сердечником 15 содержит дополнительный сердечник 16. Обмотки траисформатора 11 имеют следующие обозначения: базовые - 17 и 18 силовые - 19.1, 19.2, управляющие 20 и 21, перемагничивания - 22 и 23 выходную - 24. База транзистора 6 подключена к выходам блокинг-генераторов 2 и 4 и к базовой обмотке 17, а база транзистора 7 - к соответствующим входам блокинг-генераторов 3 и 5 и базовой обмотке 18. Силовы0 обмотки 19.1, 19.2 средней точкой через источник питания 8 соединены с коллекторами транзисторов 6 и 7. Другие выводы обмоток 19.1, 19.2 объединены с соответствующими базовыми обмотками 17 и 18, эмиттера0 ми транзисторов 6 и 7 и входами задакмцего генератора 1. Выходы генератора 1 через электронные элементы 12 и 13 регулируемой задержки подключены к заторможенным блокинг5 генераторам 2 и 3, формирующим отрицательные отпирающие импульсы. Управляющие обмотки 20 и 21 соединены с другими заторможенными блокинггенераторани 4 и 5, вырабатывающими

Q положительные запирающие импульсы.

Обмотка перемагничивания 22 и 23 соединена с ограничивающим элементом 10, а выходная обмотка 24 нагружена на выпрямитель 9 с фильтром

5 и источником нагрузки. Выпрямитель -9 соединен с входом дифференциального усилителя 15, к другому входу которого подключен элемент опорного напряжения 14. Выход усилителя 15 соединен с управляющим входом электронных элементов регулируемой задержки 12 и 13 модулятора ширины импульсов.

Выходной трансформатор 11 выполнен специальным образом и содержит обмотки 20, 21 и 23, намотанные на дополнительном сердечнике 16, обмотки 17 и 18 - на основном сердечнике 15. Остальные обмотки 19.1,

19.2, 22 и 24 охватывают оба сердечника 15 и 16.

Схема работает следукяцим образом. При переключении генератора 1 срабатывание блокинг-генератора 2

произойдет через некоторое время, определяемое электронным элементом задержки 12. Транзистор 6 быстро отпирается и в открытом состоянии поддерживается отрицательным напряжеиием обмотки 17. Положительное

напряжение на обмотке 18 поддерживает транзистор 7 в закрытом состоянии, в рассматриваемый полупериод происходит перемагничивание основного сердечника 15 в направлении

против часовой стрелки. Дополиительный сердечник 16 посредством обмоток 22 и 23 и элемента 10 перемагничивается в направлении по часовой стрелке за небольшую часть периода

вследствие малого сечения.После окончания перемагничивания сердечника 15 уменьшается напряжение на обмотках 17 и 18. Однако транзистор 6 в силу инерционносTH сразу не закр(:1вается. Благодаря

этому перемагничивание магнитопро вода трансформатора с внутреннего кольца переходит на внешнее. На обмотке 20 вырабатывается отрицательный импульс, запускающий блокинггенератор 4. Положительный импульс этого блокинг-генератора осуществляет интеисивно запирание насыщенного транзистора б.

Как только запирание транзистора 6 закончится и напряжение на участке эмиттер-коллектор этого транзистора начнет возрастать, сработает генератор 1. Электронный эле мент 13 задержки начинает отрабатывать заданную задержку, по истечении которой происходит срабатывание блокинг-генератора 3. Отрицательный импульс этого блокинг-генератора

отпирает транзистор 7 и далее проист ходят процессы, описанные выше.

На выходе выпрямителя 9 напряжбние поддерживается на уровне, величина которого стабилизирована. При уменьшении напряжения питания дифференциальный усилитель 15 отрабатывает ра ность между опорным напряжением блока 14 и клходным напряжением блока 9.

0 После усиления в блоке 15 управляющий сигнал на входах электронных элементов задержки переводит их в режим формирования меньшей длительности задержки. В случае повышения

5 напряжения питания вводится большая длительность задержки на моменты отпирания соответствува их транзисторов, чем и обеспечивается стабилизация выходного напряжения.

ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР по авт. св. 408438, отличающийся тем, 4то, I с целью, стабилизации выходного на-ч пряжения, в него введены модулятор ширины импульсов, дифференциальный усилитель, элемент опорного напряжения и выпрямитель, причем модулятор ширины импульсов включен между выходом задакадего генератора и цепью .управления силовыми транзисторами, a управлякяций вход модулятора соединен с выходом дифференциального усидштеля, один вход которого подключен к элементу опорного напряжения, a второй вход через выпрямитель подключен к выходу инвертора. (О з:) X о о 05