Самовозбуждающийся транзисторный инвертор Советский патент 1986 года по МПК H02M7/538 

№П

16, 17, К 18, К 19 создают цепь, задающую время перезаряда К 10 (К 11)., постоянная времени которой определяется величинами емкости указанных конденсаторов и сопротивлением Р 12

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение формы выходного напряжения.

На чертеже представлена принци- пиальлая схема самовозбуждающегося транзисторного инвертора, выполненного в полумостовом варианте.

Устройство содержит силовые транзисторы 1,2, трансформатор 3, конденсаторы 4,5 емкостного де:гштеля, обмотки 6,7 положительной обратной связи, базовые резисторы 8,9, введенные дополнительные времязадающие конденсаторы 10,11, дополнительные резисторы 12, 13, дополнительные транзисторы. 14, 15, диоды 16, 17. и конденсаторы 18, 19.

Силовые транзисторы 1,2 связаны с трансформатором 3. Конденсаторы 4,5 емкостного делителя включены последовательно и с оединены с выводами питающего напряжения. Средняя точка конденсаторов 4,5 подключена к первичной обмотке трансформатора 3. Цепь, состоящая из последовательно соединенных обмотки 6 (7) и резитора 8 (5), включена между базой и эмиттером транзистора 1 (2)„ Дополнительный конденсатор 10 (11) и резистор 12 ( 13) соединены между собой последовательно и параллельно обмотке 6 (7). Коллектор транзистор 14 (15) подключен к базе транзистора 1 (2), эмиттер через конденсатор 18 (19) - к эмиттеру и через диод 16 (17), включенньй в обратном направлении коллекторного перехода транзистора 14 (15) к базе транзистора 1 (2), база - к общей точке

(Р 13) и выбирается такой чтобы опрокидывание схемы происходило раньше, чем наступало насыщение выходного трансформатора. Это обеспечивает повышение КПД устройства. 1 ил.

резистора 12 (13) и конденсатора 10 (11).

Устройство работает следующим образом. Как и любой двухтактный автогенератор с трансформаторной обратной связью, схема имеет два состояния квазиустойчивого равновесия, когда один нз силовых транзисторов, например 1, открыт, а другой 2 заперт. Конденсаторы 10, 11, стоящие в базовой цепи закрытого силового транзис- тора 2, заряжаются напряжением на обмотке 7 соответственно через базовый резистор 9 и диод 17 через до,- полнительный резистор 13.

Благодаря действию сигнала поло- ясительной обратной связи схема нахо- дится в таком состоянии некоторое время. Напряжение между базой и

эмиттером транзистора 14 определяется следующим выражением:

и, - (ц -Ug) + Л и + ,,

5

0

5

0

где

UiJ

и...

- напряжение на конденсаторе 18,

- напряжение на резисторе 8, н:апряжение на конденсаторе 10.

Конденсатор 18 запомнил напряжение на о.бмотке 6 в предьщущий полупериод работы схемы. Напряжение на резисторе В (U) равно напряжению на обмотке 6 минус падение напряжения lia змиттерном переходе насыщенного транзистора 1. Конденсатор Юд за- ряженный ,до напряжения на обмотке 6 (на верхней обкладке минус) перв заряжается через резистор 12. При этом какое-то время напряжение отрицательно (запирающей полярности). По мере перезаряда конденсатор 10 в какой-то момент меняет поляр

ность и достигает напряжения отпирания транзистора 14. При. отпирании транзистора 14 коллекторный ток его резко возрастает, вызьтая соответствующее, уменьшение тока базы силового транзистора 1, что в конечном счете приводит к выходу последнего из состояния насыщения в режим усиления, .когда напряжение на нем возрастает, а ток коллектора становится пропорционален току его базы. С выходом транзистора 1 из насьщенного состояния, наступает регенеративный процесс IB результате которого транзистор 2 открывается, а транзистор 1 попадает в область отсечки. Схема переходит во второе состояние ра.вновесия

Допустим, в исходном состоянии схемы, когда транзистор 1 открыт, а транзистор 2 заперт, несимметрия схемы привела к тому, что напряжение на обмотке 6 в предьщущий полупериод больше, чем в настоящий. Тогда возрастает разность напряжений Л U на конденсаторе 18 и резисторе 8 и ста- новится больше своего номинального уровня (лином). При этом напряжение между базой и эмиттером транзистора 14 достигает значения напряжения его отпирания раньше, чем при4и ил ном- Это приводит к уменьшению длительности импульса. Если, же 4 и Д и ном то длительность импульса увеличивается, а амплитуда уменьшается. Таким образом, в обоих плечах преобра- зователя происходит сравнение амплитуд положительного и отрицательного импульсов и выравнивание за счет регулирования их длительностей.

Цепь перезаряда конденсатора 10 (11) является цепью, задающей время нахождения схемы в состоянии квазиустойчивого равновесия. Постоянная времени этой цепи в основном опреде

Редактор Н. Швыдкая

Составитель А. Селезнев

Техред М.Ходанич Корректор Г. Решетник

Заказ 3926/57 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. З жгород, ул. Проектная,4

ляется величинами емкости конденса- тора 10 (11) и сопротивления резистора 12 (13) и выбирается такой,что- бы опрокидывание схемы происходило раньше, чем наступало насыщение выходного трансформатора 3.

o

5

0

5 0 ,

Формула изобретения Самовозбуждающийся транзистррньш инвертор, содержащий силовые транзисторы, трансформатор ,с обмотками положительной обратной связи, подключенными через базовые резисторы к управляющим переходам силовых транзисторов, каждый из которых шунтиро- ван цепочкой из последовательно включенных дополнительного транзистора и. конденсатора, причем конденсатор непосредственно подключен к эмиттеру силового транзистора, дополнительный. транзистор между выводами эмиттера и коллектора шунтирован в обратном направлении диодом, а база дополнительного транзистора подключена через дополнительный резистор к первому выводу обмотки положительной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения формы выходного напряжения, в него введены дополнительные конденсаторы, каждый из которыхвключен между базой соответствующего дополнительного транзистора и вторым . выводом обмотки положительной обратной связи, базовые резисторы включены между эмиттером соответствующего силового транзистора и вторым выводом обмотки положительной обратной связи, а дополнительные транзисторы имеют одинаковьй тип проводимости с силовыми транзисторами, причем коллекторы дополнительных транзисторов подключены к базам соответствующих силовых транзи сторов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение формы выходного напряжения. В случае открытого транзистора (Т) 1 и закрытого Т 2, может быть, что несимметрия схемы приведет к тому, что напряжение на обмотке 6 в предыдущий полупериод больше, чем в настоящий. При этом возрастет раз- ность напряжений на конденсаторе (К) 18 и резисторе В и станет больше своего номинального уро.вня. При этом напряжение между базой и эмиттером Т 14 достигнет значения его отпирания раньше. Это приведет к уменьшению длительности импульса. Таким образом в обоих плечах устройства происходит сравнение амплитуд положительного и отрицательного импульсов и выравнивание за счет регулирования их длительностей. Введение вре- 1 язадающих К 10 и К 11, резисторов (Р) 12., 13, Т 14 и Т 15, диодов о (Л J. to liti li 00