Регулируемый инвертор Советский патент 1987 года по МПК H02M7/5387 

. Изобретение относится к преобразовательной технике, предназначено дпя электропитания различной аппаратуры регулируемым или стабилизированным напряжением постоянного тока и является усовершенствованием устройства по авт.ев, № 750687.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже дана схема регулируемого инвертораJ собранного, например, по мостовой схеме и содержап;е-- го оптоэлектронный прибор.

Схема состоит из силовых транзисторов 1-4 с обратными диодами 5-8, В базовой цепи каждого силового транзистора включена основная обмотка 9 предварительного усилителя. Обмотка 9 подключена к базе силового транзистора через ограничивающий резистор 10, зашунтированный конденсатором 11, а к эмиттеру - через свето- диод оптоэлектронной пары 12, Конденсатор 11 служит для форсированного рассасывания избыточных носителей из базовой области при запирании силовых транзисторов. Между концом обмотки 9, соединенным с ограничительным резистором 10,, и эмиттером силовых транзисторов 1-4 включены вспомогательный транзистор 13 и дополнительная обмотка 14, Дополнительная обмотка i 4 и обмотка 9 расположены на общем сердечнике 15.

Эмиттерный вывод транзистора 13 соединен с одним концом дополнительной обмотки 14, а базовый вьшод этог транзистора через вспомогательный резистор 16, загаунтированный фотодиодом оптоэлектронной пары 12 с другим концом дополнительной обмотки 14. Между коллекторным и базовым выводами вспомогательного транзистора 13 включен дополнительный резистор 17. Нагрузка 18 подключена к вторичной обмотке силового, трансформатора 19, Кроме мостовой схемы, инвертор может быть реализован по любой другой (полумостовой, со средней точкой и.т.д.) схеме.

Предположим, что в какой то момен времени в обмотках 9 трансформатора 15 предварительного усилителя действует напряжение с полярностью, показанной на чертеже без скобок. Транзисторы 2 и 3 в это время открыты током, протекающим через ограничивающий резистор 10, переход база - змит

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тер транзисторов 2 и 3 и светодиод оптоэлектронного прибора 12. Конденсатор 11, включенный в базовой цепи силовых транзисторов 2 и 3, заряжается до напряженияS создаваемого на ограничивающем резисторе 10. Вспомогательный транзистор 13 заперт напряжением дополнительной обмотки 14 через открытый фотодиод оптозлектронно- го прибора 2 и не оказьшает влияния на работу си.повых транзисторов 2 и 3. При этом, независимо от соотношений напряжений основной 9 и дополнительной 14 обмоток транзистор 13 за счет 1нунтирования цепи базы - эмиттер - дополнительная обмотка надежно заперт.

В это же время транзисторы 13 противоположного плеча открыты и через них к переходу и 4 проходит запирающее напряжение, по величине равное сумме напряжений на конденсаторе 11 и дополнительной обмотке 14. Количество витков дополнительной обмотки 14 выбирается таким, чтобы величина запира1ацего напряжения не превышала предельно допустимого значения , Обмотка 9 Е это время отсекается светодиодом оптоэлектронного прибора 12 от управляющего перехода силовых транзисторов 1 и .4 и не оказывает влияния на его работу.

При уменьвзении величины управляющего сигнала на обмотках 9 до нуля (соответствует паузе в сигнале управления) транзистор 13 отпирается на время рассасывания неосновных носителей в силовом транзисторе током, протекающим по цепи; плюс конденсатора 11, дополнительный резистор 17, переход база - эмиттер транзистора 13, дополнитешьная обмотка 14, переход эмиттер - база силового транзистора (2,3)р минус конденсатора П.

После отпирания транзистора 13 ток рассасьюания неосновных носителей силового транзистора (2,3) ограничивается только сопротивлением открытого транзистора 13 и активньяч сопротивлением дополнительной обмотки 14. Поэтому силовые транзисторы (2,3) форсированно запираются. Силовые транзисторы 1 и 4 в это время остаются запертыми напряжением конденсатора 1 I ,

Изменение полярности управлякяце- го сигнала (показано на чертеже в скобках) приводит к отпиранию силовых транзисторов 1 и 4 и запиранию транзисторов 2 и 3, С этого момента процессы в инверторе протекают аналогично описанным. В результате поочередного отпирания силовых транзи торов на нагрузке 18 создается переменное напряжение необходимого уровня с паузой на нуле. Введя в инвертор цепь обратной связи, можно обеспечить стабилизацию среднего (действующего) значения выходного

напряжения,

1

Предлагаемый инвертор позволяет обеспечить независимое соотношение напряжений на основной и дополнителной обмотках, исключается возможность протекания тока через эти обмотки под действием разности зтих

напряжений, что позволяет повысить его надежность и КПД, при этом в схеме сохраняется форсированное запирание транзисторов.

Формула изобретени

Регулируемый инвертор по авт.св. № 750687, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упомянутый диод выполнен в виде светодиода оптоэлектронной пары, анод светодиода подключен к концу дополнительной обмотки, а катод - к концу основной обмотки, причем анод фотодиода оптоэлектронной пары подключен к базе транзистора, а катод - к эмиттеру силового транзистора.

Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано во вторичных источниках питания и является дополнительным к авт.св. № 750687. Цель изобретения - повышение надежности. Инвертор содержит силовые транзисторы 1-4 с обратными диодами 5-8, трансформатор с обмотками: 9, дополнительными 14 и выходной 19, транзистор 13, диод 12. Выполнение диода 12 в виде свето- диода оптопары и подключение анода фотодиода к базе транзистора 13 исключает возможность протекания тока через обмотки 9 и 14 под действием разности этих напряжений, При этом сохраняется форсированное запирание силовых транзисторов 1-4. 1 1.Л . (Л 1Ч