Двухтактный автономный инвертор Советский патент 1986 года по МПК H02M7/538 

начинается перераспределение магнитных потоков - нарастает ЭДС в обмотке обратной связи 21, открываются Д 25, 28, далее происходит процесс рассасывания носителей, например в базе ТК 14, который завершается пол- пъгм запиранием ТК 14. Введение Д 25,

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям постоянного напряжения одного уровня в переменное или в постоянное напряжение другого уровня при боль- шик кратностях изменения тока (мощности) нагрузки.

Целью изобретения является повышение КПД при больших кратностях изменения тока нагрузки.

На чертеже изображена схема двухтактного автономного инвертора.

Инвертор содержит выходной трансформатор 1, первичная обмотка которого имеет вывод от средней точки 2, соединенный с первой шиной 3 источ- ника 4 питания. Концы первичной обмотки 5,6 подключены к соответствующим первым выводам 7,8 первичных обмоток 9, 10 трансформатора 11 тока вторые выводы 12, 13 которых подключены к коллекторам соответствующих транзисторных ключей 14,15,1Вта- ричные обмотки 16,17 трансформатора 11 тока первыми разноименными выводами соединены с общей 18 шиной питания, подключенной к эмиттерам транзисторных ключей 14, 15, а другими разноименными вьшодами 19, 20 - с базами соответствуюпщх транзистор- .ных ключей 14, 15. Обмотка 21 обратной связи, охватывающая Ненасы- щающийся сердечник 22, своими концами 23, 24 подсоединена к катодам диодов 25 и 26, аноды которых соеди нень с базами соответствующих тран- .зисторных ключей 14,15. Вывод от средней точки 27 обмотки 21 обратной связи подключен к.аноду третьего диода 28, катод которого соеди- нен с общей ЕШНОЙ 18 источника 4 питания. Вторичная обмотка 29 выходного трансформатора 1 своими выводами

26, 28, ТТ 11-обеспечивает повышение КПД за счет выполнения соотно- . шения между коллекторным и базовым током ТК 14, 15 и отсутствия им- пульсов коллекторного тока при насьщении сердечника Тр 1. 1 ил.

5

0 0 5 Q

5

подключена к нагрузке 30. При этом материалы сердечников магнитопрово- да вьпсодного трансформатора 1 выбираются таким образом, чтобы индукция насыщения ненасьш1ающегося сердечника 22 бьта выше индукции насьшчения насьщ(ающегося сердечника 31, а магнитное сопротивление ненасыщающегося сердечника 22 было в десять и более раз вьппе, чем магнитное сопротивление насьпцающегося сердечника 31 .

Дв гхтактный автономный инвертор работает следующим образом.

Предположим, что в один из полуг периодов открыт транзисторный ключ 14, насыщающийся сердечник 31 еще не насыщен и магнитный поток в маг- нитопроводе выходного трансформато ра 1 протекает в основном в нем,так как его магнитное сопротивление значительно ниже магнитного сопротивления ненасьш;ающегося сердечника 22.. При. этом ток вторичной обмотки 16 трансформатора 11 тока протекает по цепи: обмотка 16 - переход эмиттер- база транзисторного ключа 14 - общая пшна 18 - обмотка 16, так как вторая цепь, подключенная к вьшодам обмотки 16 (обмотка 21 обратной связи - диод 28 -.общая шина 18 - обмотка 16 - диод 25 обмотка 21) закрыта из-за более высокого барьерного напряжения двух последовательно включенных диодов 25, 28 по сравнению с напряжением на переходе эмиттер- база открытого транзисторного ключа 14, а также из-за малой величины ЭДС, индуктируемой в обмотке 21 обратной связи. При входе в режим насыш;ения сердечника 31 в магнито- проводе начинается перераспределение магнитных потоков - все большая его

часть ответвляется в ненасыщающийся сердечник 22 и нарастает ЭДС в о мотке 21 обратной связи. После достижения определенного уровня этой ЭДС равного падению напряжения на двух последовательно включенных открытых диодах 25, 28, начинается отбор части базового тока транзисторного ключа 14. По мере дальнейшего насыщения сердечника 31 токи обмотки 16 трансформатора 11 тока и обмотки 21 обратной связи сердечника 22 сравниваются и начинается проДесс рассасывания заряда, накопленного в переходе эмиттер-база транзистора 14, который завершается полным запиранием транзисторного ключа 14.

Из-за колебательного характера .процесса перераспределения энергии, накопленной в индуктивных (магнитное поле ненасыщающегося сердечника магнитное поле рассеивания и т.д.) и емкостньтх паразитных реакторах устройства происходит включение втрого транзисторного ключа 15 инвертора, и далее процесс повторяется аналогично описанному полупериоду работы.

Данное устройство по сравнению с известным имеет более высокий КПД в широком диапазоне изменения тока нагрузки, так как в нем обеспечено постоянное соотношение между коллекторным и базовым токами в транзисторах и отсутствуют импульсы коллекРедактор Н. Швьщкая Заказ 3926/57

Составитель Т. Войтович

Тезфед М.Ходанич Корректор С. Черни

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. Ужгород, ул. Проектная,4

0

5

0

5

0

5

торного тока при насьщении сердечника выходного трансформатора.

Формула изобретения

Двухтактный автономный инвертор, coдepжaшJiй силовые транзисторные ключи, выходной трансформатор с маг- нитопроводом, состоящим из насьш5аю- щегося и. ненасьпцающегося сердечников, первичной и вторичной обмоток, охватывающих оба сердечника, и обмотки обратной -связи, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД при больших кратностях изменения тока нагрузки, в него дополнительно введены три диода и трансформатор тока, содержащий первичные обмотки, первые вьшоды которых подключены к концам обмотки выходного трансформатора, а вторые - к коллекторам соответствующих транзисторных ключей, и вторичные обмотки, первые выводы которых подключены к эмиттерам транзисторных ключей, соединенным с общей шиной источника питания, а вторые выводы - к .базам соответствующих транзисторных ключей, при этом обмотка обратной связи, охватывающая ненасыщающийся сердечник, своими концами подсоединена к катодам первого и второго диодов. Соединенных своими анодами с базами соответствующих транзисторных ключей, а вывод от ее средней точки соединен с анодом третьего диода,катодкоторого подклю- чен кобщей пшнеисточника питания.

Изобретение относится, к электротехнике, а именно к вторичным источникам питания. Цель изобретения - повьшение КДЦ при больших скратностях изменения тока нагрузки. Инвертор содержит выходной трансформатор (Тр) I со средней точкой, трансформатор тока (ТТ) 11 с первичными обмотками 9,10 и вторичными обмотками 16, 17, а также транзис- торные ключи (ТК) 14, 15. Выходной трансформатор выполнен на магнито- проводе с насыщающимся сердечником (с) 31 и ненасыщающимся С 22. При -ЭТОМ первичные 5,6 и вторичная 29 обмотки охватывают оба сердечника, а обмотка обратной связи 21 - только ненасыщающийся сердечник. В первый момент подключения ток протекает через первичные обмотки от ненасыщенного насыщающегося сердечника 31 Тр 1. Цепь через обмотки обратной связи закрыта из-за большого падения напряжения на последовательно включенных диодах (Д) 25, 28 и из-за малой величины ЭДС в С 22. При входе в режим насыщения С 31 в магнитопроводе с е (Л IND i 4 4;а