Стабилизированный инвертор Советский патент 1987 года по МПК H02M3/337 

)

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры

Цель изобретения - повышение КПД и упрощение схемы устройства.

На чертеже приведена функциональная схема стабилизированного инвертора .

Инвертор .содержит силовые транзисторы I и 2, соединенные узлом управления, выполненным на включающих транзисторах 3 и 4, отключающих 5 и 6 и следящих 7 и 8 fpaH3ncTopax, источник запирающего напряжения, выполненный на конденсаторе 9 и выпрямительных диодах 10 и II с питанием от выходной обмотки 12 со средней точкой трансформатора 3, задающий генератор (вспомогательный преобразователь) 14, формирователь 15 пилообразного напряжения, входом подключенный к выходу задающего генератора а выходом - к входу усилителя постоянного тока (Я1Т) 16, второй вход которого связан через выпрямитель и фильтр 17 с выходной обмоткой трансформатора 18 обратной связи, первичная обмотка которого по двухтактной схеме включения подключена к коллекторам силовых транзисторов 1 и 2, образующих с шиной питания силовой выход 19, 20 и 21 инвертора, управляющий транзистор 22, вход которого подключен к выходу УПТ 16, а коллектор через ограничительный резистор

23соединен с базами включающих транзисторов 3 и 4, блокировочные диоды

24и 25, которые связывают крайние выводы обмотки 12 трансформатора 13 с эмиттерами соответствующих включающих транзисторов 3 и 4, резисторы 26 и 27.

Инвертор работает следующим образом.

При подаче входного напряжения начинает работать задающий генератор 14, а на трансформаторе 13 и обмотке 12 появляется напряжение прямоугольной формы, которое вьтрямляется диодами 10 и II и заряжает конденсатор 9, образуя источник запирающего напряжения . Напряжение с выхода задающего генератора поступает на форми- ровател1 I 3 пилообразного напряжения, а также обеспечивает питание УПТ 16.

W

20

127022

При отсутствии импульсов с выхода УПТ I6 управляющий транзистор 22 и включающие транзисторы 3 и 4 закрыты и соответственно через резисторы 5 26 и 27 шунтирующие коллектор-базовые переходы, отпираются отключающие транзисторы 5 и 6, подключая источник запирающего напряжения к базам силовых транзисторов I и 2.

Пилообразное напряжение с выхода формирователя 15 поступает на один вход УПТ 16, где сравнивается с потенциалом на другом его входе (ис- . точником опорного напряжения), УПТ 16 выдает на вход транзистора 22 импульсы тока, синхронизированные по времени с частотой задающего генератора 1 4.

Предположим, что в первый полупериод на началах обмотки 12 положительное напряжение, тогда при поступлении импульса с управляющего транзистора 22 через ограничительный 2 резистор 23 отпирается включающий транзистор 3 и положительная полуволна напряжения с обмотки 12 через диод 24 и транзистор 3 поступает на базу отключающего транзистора 5, запирая его, и через следящий транзистор 7 - на базу силового транзистора 1, отпирая его. Избыточное насыщение силовых транзисторов устраняется цепочкой последовательно соединенных диодов между коллектором силовых транзисторов и базой следящих транзисторов.

Вследствие того, что к аноду диода 25 при этом приложена отрицательная полуволна выходного напряжения с обмотки 12 трансформатора 13, включающий транзистор 4 заперт, хотя базы транзисторов 3 и 4 имеют одинаковый потенциал. Во второй полупериод со- . ответственно отпиранием транзистора 4 запирается транзистор 6 и отпираются транзисторы 8 и 2. В период паузы между импульсами закрываются оба силовых транзистора 1 и 2 инвертора одновременным отпиранием обоих отключающих транзисторов 5 и 6.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом.

Силовые транзисторы I и 2, поочередно открываясь, создают переменное широтно-импульсно модулированное напряжение на силовых выходах 19, 20 и 21, которое через трансформатор 18 обратной связи и выпрямитель и фильтр

30

35

40

50

55

31

17 поступает на вход УПТ 16. Напри мер, при уменьшении выходного напряжения происходит увеличение по дпи- тельности выходных импульсов с выхода УПТ 16, соответственно это увеличение длительности повторяется силовыми транзисторами, восстанавливая среднее значение выходного напряжения.

УПТ 16 может иметь входы электронного отключения инвертора, защиты от перегрузки по току и напряжению нагрузки, подключенные к соответствующим датчикам и т.д.

Таким образом, в инверторе повышен КПД за счет уменьшения потерь в цепях управления, достигнуто упрощение за счет сокращения количества управляющих транзисторов и исключения соответственно цепей распределения выходного тока УПТ, исключен специальный источник отпирающего напряжения .

Формула изобретения

Стабилизированный инвертор, содержащий силовые транзисторы п-р-п- типа, задающий генератор, трансформатор обратной связи, первичная обмотка которого подключена к коллекторам силовых транзисторов, вторичная обмотка через выпрямитель и фильтр соединена с одним входом усилителя постоянного тока, другой вход которого подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения, вход которого подключен к выходу задающего генератора, включающие и отРедактор А.Шандор Заказ I978/5A

Составитель И.Войтович

Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Тираж 661Подписное

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

024

ключающие.транзисторы п-р-п-типа, соответственно база-эмиттерные и база-коллекторные переходы которых шунтированы резисторами, источник

запирающего напряжения, включающий в себя двухполупериодный выпрямитель с конденсатором на выходе, входом подключенный к крайним выводам выходной обмотки задающего генератора, средняя точка которой соединена с эмиттерами силовых транзисторов, выход источника запирающего напряжения соединен через отключающие транзисторы с базами соответствующих силовых транзисторов, следящие транзисторы п-р-п-типа, эмиттеры которых подключены к базам соответствующих силовых транзисторов, базы через цепочки последовательно соединенных диодов - к коллекторам силовых транзисторов, через резисторы - к коллекторам включающих транзисторов и к базам отключающих транзисторов, а коллекторы подключены к соответствующим коллекторам включающих транзисторов, управляющий транзистор п-р-п-типа, подключенный эмиттером к эмиттерам силовых транзисторов, входом - к выходу усилителя постоянного тока, коллектором через резистор - к базе включающего транзистора, блокировочные диоды, анодами подключенные к крайним выводам обмотки задающего генератора, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения КПД и упрощения схемы, катоды блокировочных диодов подключены к эмиттерам соответствующих включающих транзисторов, базы которых объединены между собой.

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Устройство позволяет повысить КПД и упростить конструкцию источников питания. Стабилизированный инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, включающие 3, 4, отключающие 5, 6 и следящие 7, 8 транзисторы, источник запирающего напряжения на конденсаторе 9 и вьтрямительные диоды 10, П задающего генератора 14 с трансформатором 13, формирователь пилообразного напряжения 15, усилитель постоянного тока 16, трансформатор обратной связи 18, выпрямитель и фильтр 17, управляющий транзистор 22. Подключение катодов блокировочных диодов 24 к эмиттерам включающих транзисторов 3, 4 приводит к уменьшению потерь в цепях управления, к сокращению количества управляющих транзисторов и к исключению цепей распределения выходного тока усилителя постоянного тока 16. 1 ил. 2 С/) со ьо