Регулируемый транзисторный инвертор Советский патент 1987 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано в различнь1х источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повьппе- ние КПД при одновременном расширении диапазона регулирования выходного напряжения.

На чертеже приведена схема регулируемого транзисторного инвертора.

Регулируемый транзисторный инвертор содержит транзистор 1, подключенный коллектором через сглаживающий дроссель 2 к плюсовому входному зажиму, а эмиттером - к минусовому входному зажиму, шунтирующий конденсатор

3,подключенный параллельно коллектору и эмиттеру транзистора 1, дроссель

4,соединенньй последовательно с конденсатором 5, трансформатор 7, первичная обмотка 6 которого включена последовательно с дросселем 4 и конденсатором 5, согласующий конденсатор 8, подключеннь1й последовательно через сопротивление 13 нагрузки к выводам вторичной обмотки 10 трансформатора 7, регулируемый источник

II постоянного тока, подключенный к выводам управляющей обмотки 12 трансформатора- 7, причем эта обмоТка расположена ортогонально первичной, цепь из последовательного соединения дросселя 4, конденсатора 5, первичной обмотки 6 трансформатора подключена параллельно шунтирующему конденсатору 3.

Регулируемый транзисторный инвертор работает следующим образом.

Через сглаживающий дроссель 2 на схему подается напряжение питания. На базу транзистора 1 подаются управляющие импульсы, обеспечиваюшле одинаковые интервалы открытого и закрытого состояний транзистора 1 с частотой, равной частоте колебательного контура, состоящего из дросселя 4 и конденсатора 5. Коллекторный ток транзистора 1 в открытом состоянии изменяется по близкому к синусоидальному закону, причем его начальное значение равно нулю, а конечное значение в интервале проводимости равно сумме токов дросселя 2 и LC-контура, Коллекторное напряжение транзистора 1 равно напряжению на шунтируемом конденсаторе 3 и в интервале закрытого состояния транзистора 1 также

изменяется по синусоидальному закону, причем его начальное и конечное значения в интервале закрытого состояния транзистора 1 равны нулю. Ток колебательного контура дросселя 4 и конденсатора 5 является током первичной обмотки 6 трансформатора 7, по вторичной обмотке 10 которого через

согласующий конденсатор 8 протекает ток нагрузки через сопротивление 13 загрузки. Ток регулируемого источника 11 постоянного тока протекает через управляющую обмотку 12 трансформатора 7. При изменении тока источника 11 происходит намагничивание маг- нитопровода трансформатора 7 в направлении , ортогональном намагничиванию от первичной обмотки, что приводит к изменению индуктивности намагничивающего контура для обмоток 6 и 10 и изменению тока во вторичной обмотке 10, т.е. тока через сопротивление 13 нагрузки. При постоянном сопротивлении 13 нагрузки увеличение тока источника 11 приводит к уменьшению индуктивности намагничивающего контура дпя обмоток 6 и 10, уменьшению тока нагрузки и, следовательно, к уменьшению напряжения на сопротивлении 13 нагрузки, а при уменьшении тока источника 11 напряжение на сопротивлении нагрузки увеличивается. При уменьшении сопротивления 13 нагрузки для обеспечения номинального напряжения на сопротивлении 13 нагрузки ток регулируемого источника 11 в управляющей обмотке 12 трансформатора 7 уменьшают, а при увеличении

сопротивления 13 нагрузки - увеличивают. При этом во всех режимах работы инвертора сохраняется равенство частоты управляющих импульсов и частоты колебательного контура, что

обеспечивается неиэменностью частоты управляющих импульсов и постоянством параметров колебательного контура, а требуемое изменение выходного напряжения осуществляется изменением

вносимого активного сопротивления контура при помощи трансформатора и согласующего конденсатора. Это обеспечивает наилучший режим переключения транзистора, который происходит

при отсутствии динамических потерь. Диапазон регулирования выходного напряжения инвертора увеличивается и определяется пределами изменения индуктивности намагничивающего контура

трансформатора при помощи управляющей обмотки, подключенной к регулируемому источнику постоянного тока. Пбвьйпение КПД инвертора составляет 5-10%, причем КПД сохраняется примерно постоянным во всем диапазоне регулирования выходного напряжения, а диапазон регулирования расширяется в 3-5 раз при сохранении постоянной частоты выходного напряжения инвертора.

Формула изобретения

Регулируемый транзисторный инвертор, содержащий транзистор, коллектор которого через сглаживающий дроссель подключен к плюсовому входному выводу, а эмиттер - к минусовому входному выводу, шунтирующий конденсатор, подключенньй к коллектору и эмиттеру транзистора, поспедовательРедактор Г.Волкова

Составитель И.Войтович Техред В.Кадар

Заказ 3845/53

Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

но соединенные дроссель и конденсатор резонансного контура, и выходные выводы, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД при одновременном расширении диапазона регулирования выходного напряжения, в инвертор введены трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с дросселем и конденсатором резонансного контура, согласующий конденсатор, подключенный последовательно через выходные выводы к выводам вторичной обмотки трансформатора , регулируемый источник постоян- ногсГ Тока, подключенный к выводам управляющей обмотки трансформатора, причем управляющая обмотка расположена ортогонально первичной, а цепь из дросселя и конденсатора резонансного контура и первичной обмотки трансформатора подключена параллельно шунтирующему конденсатору.

Корректор В.Гирняк

Изобретение относится к преобразователям постоянного напряжения в переменное и используется в источниках вторичного электропитания. Изобретение используется для повьппе- ния КПД при одновременном расшире- .НИИ диапазона регулирования. Инвертор содержит транзистор 1, сглаживающий дроссель 2, шунтирующий конденсатор 3, дроссель 4 и конденсатор 5. Введены ортогональный трансформатор 7, первичная обмотка 6 которого включена последовательно с дросселем 4 и конденсатором 5, согласующий конденсатор 8, подключенный последовательно через сопротивление нагрузки к выводам вторичной обмотки ортогонального трансформатора 7, и регулируемый источник II постоянного тока, подключенный к выводам управляющей обмотки 12 ортогонального трансформатора. Регулирование выходного напряжения инвертора осуществляется изменением тока в управляющей обмотке. При этом во всем диапазоне регулирования сохраняется оптимальный режим работы транзистора, динамические потери в котором сведены к минимуму. 1 ил. с (Л 8 оо 00 ND 4 СО /;