Самовозбуждающийся транзисторный инвертор Советский патент 1986 года по МПК H02M7/5395 

(Об) положительной обратной связи 7-1G и пусковой обмоткой (по) 11. С 12 выполнен с зазором. Обмотки 5 и 13 намотаны на оба сердечника. RC-це- пи 14-17 являются форсирующими. Конденсатор 25, дроссель 22, динистор 23 и ПО 11 обеспечивают попарное включение транзисторов (Т) 2,3 и 1, 4. Индукция С 6 достигнет насыщения

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянногст тока в переменный.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем уменьшения динамических потерь в транзисторах. I .

На чертеже показан мостовой вариант схемы предлагаемого инвертора.

Самовозбуждающийся транзисторный инвертор (фиг.1) содержит транзисторы , соединенные по схеме моста, в одну диагональ которого включен источник питания (+Е, -Е), а в другую - первичная обмотка 5 выходного трансформатора, содержащего сердечник 6 с большой магнитной проницаемостью (.без зазора), на который намотаны обмотки положительной обратной связи 7-10 и пусковая обмотка 11 и второй сердечник 12 с малой магнит ной проницаемостью, например, с зазором. Первичная 5 и вторичная 13 обмотки намотаны на оба магнитопро- вода. Обмотки обратной связи 7-10 через форсирующие RC-цепи 14-17 соединены с управляющими переходами транзисторов 1-4. Параллельно первичной обмотке 5 включен коммутирукиций конденсатор 18, а к вторичной обмотке 13 через диодньй вьшрямитель 19 подключен конденсатор фильтра 20 в

О

нагрузку 21, Пусковая обмотка 11 через дроссель 22 и динистор 23 с параллельным диодом 24 подключена к конденсатору 25, которьвй одним концом соединен с отрицательным выводом источника питания, а другой его конец через резистор 26 соединен с положительным вьшодом источника питани

раньше С 12, при этом напряжение на Об 8, 9 будет равно нулю и Т 2, 3 закроются. Скорость нарастания напряжения на Т 2, 3 будет ограничиваться конденсатором (К) 18. ВвведениеК 18 обеспечивает малые динамические потери при переключении транзисторов за счет запирания их при малых значениях приложенного напряжения.1 ил.

и через диод 27 и резистор 28 - с коллектором транзистора 2.

Транзисторный инвертор работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения +Е, -Е на схему конденсатор 25 заряжается через резистор 26 до напряжения, при котором динистор 23 включается в проводящее состояние. При этом конденсатор 25 по синусоидальному закону перезаряжается до обратного напряжения через дроссель 22, пусковую обмотку 11 и динистор 23, а затем в обратном направлении через диод 24, пусковую обмотку 11 и дроссель 22. После этого колебательный процесс срывается,так как дгтаистор 23 при обратной полуволне выключается, а новое значение напряжения на конденсаторе 25 будет меньше предыдущего из-за потерь в контуре и не будет достигать напряжения включения ди- нистора 23.

Конденсатор 25 вновь начнет заря- жаться через резистор 26 и через некоторое время процесс повторится. Импульсы тока, протекающие в обмотке 11, в обмотках обратной связи 7-10 токи, которые на одной полуволне отпирают транзисторы 2 и 3, а на дру- .гой - 1 и 4. К первичной обмотке 5 трансформатора через транзисторы 2,3 и 1, 4 попеременно прикладьшается напряжение источника питания. Для надежного запуска необходимо, чтобы период колебаний контура, образованного конденсатором 25 и дросселем 22, был близок периоду колебаний инвертора. Через некоторое время процесс повторяется. Транзисторы 1 и 2, поо- |чередно скрываясь, постепенно заря3

жают конденсатор фильтра 20 и с jie- кото)ого момента в схеме устанавлива ются автоколебания. При этом конденсатор 25 разряжается через диод 27, резистор 28 и транзистор 2 и релаксация схемы пуска прекращается.

Напряжение источника питания,приложенное к обмотке 5 через транзисторы 2, 3, компенсируется за счет противо-ЭДС, наведенной в обмотке, за счет изменения магнитной индукции в магнитопроводах 6 и 12, причем потоки в сердечниках изменяются про- пордионально намагничивающей силе и обратно пропорционально их магнитному сопротивлению. Намагничивагацая сила в сердечнике 12 превышает на- магничивакяцую силу, действующую на сердечник 6, на величину, равную ампер-виткам обмоток 8 и 9, но так как сердечник 6 не имеет зазора, а в сердечник 12 введен немагнитный зазор, то индукция в сердечнике 6 нарастает значительно быстрее и он первым достигает насыщения.

Когда магнитная индукция в сердечнике 6 достигнет насьвцения, напряжение на обмотках 8 и 9 станет равным нулю и транзисторы 2 и 3 начнут закрываться. При этом скорость нарастания напряжения на них ограничивается конденсатором 18 и при достаточной его величине транзисторы успеют полностью закрыться при незначительном значении приложенного к ним напряжения. Конденсатор 18 по синусоидальному закону перезаряжается через обмотку 5, с которой он в этот момент образует свободный колебательный контур. Вся энергия из конденсаор Н.Гунько 1329/58

Составитель В.Моин Техред Л.Олейник

Тираж 631 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корре Подпи

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

20090

тора 18 уходит в сердечник 12 (в его немагнитный зазор) и затем вновь возвращается в конденсатор 18, заряжая его до прежней величины, но в 5 противоположном направлении. Когда ток в обмотке 5 упадет до нуля, сердечник 6 выйдет из насыщения, появится напряжение другого знака на всех обмотках, намотанных на нем, и to включатся транзисторы 1 и 4 под

действием напряжения обмоток обратной связи 7 и 10. -Напряжение на транзисторах в момент их включения (мало, так как процесс перезаряда 15 конденсатора 18 к этому времени закончился .

Включение конденсатора 18 обеспечивает малые динамические потери при переключении транзисторов в широком диапазоне изменения нагрузок,начиная от холостого хода.

Формула изобретения

Самовозбуждатцийся транзисторный инвертор, содержащий силовые транзисторы и выходной трансформатор с двумя сердечниками, магнитные проницаемости которых отличаются, причем первичная и вторичная обмотки обхватывают оба сердечника, а обмотки положительной обратной связи - только сердечник с большой магнитной проницаемостью, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем уменьшения динамических потерь в транзисторах, параллельно первичной обмотке трансформатора включен конденсатор .

Корректор Л.Патай Подписное

Изобретение используется во вторичных источниках электропитания для преобразования постоянного тока в переменный. Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем уменьшения потерь в транзисторах. Преобразователь содержит транзисторный мост 1-4, выходной трансформатор на сердечнике (С) 6 с большой магнитной проницаемостью (без зазора) с обмотками