Полумостовой транзисторный инвертор с самовозбуждением Советский патент 1992 года по МПК H02M7/538 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания устройства автоматики и радиоэлектроники,

Известен полумостовой транзисторный инвертор с самовозбуждением выполненный на двух транзисторах и двух делительных конденсаторах, содержащий выходной трансформатор с обмотками обратной связи, управляющий трансформатор и электронную астатическую систему регулирования симметрии выходного напряжения,

Этот инвертор отличается большой сложностью.

Наиболее близким к изобретению является полумостовой инвертор выполненный на двух транзисторах, двух делительных конденсаторах и с переключающим насыщающимся трансформатором, вторичные обмотки которого подключены через резисторы к базовым цепям транзисторов.

Недостатком этого инвертора, является большая несимметричность выходного напряжения по полупериодам, что снижает надежность работы инвертора вследствие неравномерной нагрузки транзисторов и вызывает нестабильную работу потребителей, подключенных к выходу инвертора.

Большая несимметричность выходного переменного напряжения объясняется как разбросам параметров транзисторов, так и положительной обратной связью между несимметрией напряжения на делительных конденсаторах и несимметрией продолжительности полупериодов перемагничивания переключающего насыщающегося трансформатора.

Кроме того, в этом инверторе имеется большая нестабильность частоты, которая линейно зависит от напряжения питания.

Цель изобретения -улучшение симметрии выходного напряжения и повышение стабильности частоты путем симметричной стабилизации переменного тока в первичной обмотке переключающего насыщающегося трансформатора с корректировкой продолжительности перемагничивапия трансформатора по полупериодам.

Эта цель достигается тем, что в полумостовом транзисторном инверторе, выполненном на двух транзисторах, двух делительных конденсаторах и содержащем переключающий насыщающийся трансформатор, вторичны обмотки которого подключены через резисторы к базовым цепям транзисторов, первичная обмотка указанного переключающего трансформатора подключена к выводам переменного напряжения инвертора через введенный симметричный стабилизатор переменного тока. Для автоматической корректировки симметрии выходного напряжения по полупериодам переключающий трансформатор снабжен дополнительной симметрирующей обмоткой, включенной между общей точкой делительных конденсаторов и средней точкой введенного резисторного делителя пи0 тающего напряжения.

На чертеже представлена схема полумостового транзисторного инвертора с самовозбуждением,

К выводам переменного напряжения

5 инвертора, выполненного на двух транзисторах 1 и 2 и двух делительных конденсатора 3 и 4, подключена первичная обмотка 5 переключающего насыщающегося трансформатора 6 через введенный симметрич0 ный стабилизатор 7 переменного тока. Вторичные обмотки 8 и 9 переключающего трансформатора 6 подключены к базоэмит- терным переходам транзисторов через резисторы 10 и 11. Симметричный

5 стабилизатор переменного тока выполнен на основе известного транзисторного стабилизатора постоянного тока, включенного в диагональ выпрямительного моста 12 и содержащего транзистор 13 с токо0 задающим резистором 14, опорный стабилитрон 15 и резистор 16 смещения. Дополнительная симметрирующая обмотка 17 переключающего трансформатора 6 включена между общей точкой делительных

5 конденсаторов 3 и 4 и средней точкой введенного делителя напряжения на резисторах 18 и 19,

После включения транзистора 2 в первичной обмотке 5 переключающего транс0 форматора ток нарастает скачком до величины ограниченной стабилизатором 7 тока. Наведенная ЭДС во вторичной обмотке 9 создает ток управления в базовой цепи транзистора 2 через резистор 11, а в обмот5 ке 8 - запирающее напряжение базоэмит- терного перехода транзистора 1. После насыщения сердечника трансформатора 6, ток его намагничивания становится равным заданному току стабилизатора, а ток базы

0 транзистора 2 уменьшается до нуля. Когда транзистор 2 выключается в обмотках 8 и 9 генерируются импульсы напряжения обратной полярности, что вызывает соответственно, включение транзистора 1 w

5 удержание в выключенном состоянии транзистора 2. В следующем периоде процессы повторяются.

Симметричный стабилизатор переменного тока исключает влияние уровня напряжения делительных конденсаторов на

интервалы перемагничивания переключающего трансформатора по полупериодам,а продолжительность последних зависит от средних за полупериод напряжений вторичных обмоток 8 и 0 трансформатора 6, кото- рые определяются и могут корректироваться резисторами 10 и 11 при неизменных токах базы транзисторов, заданных стабилизатором 7.

При существенном разбросе характери- стик транзисторов корректировка симметрии выходного напряжения может быть выполнена путем уменьшения или увеличения сопротивления одного из резисторов 10 и 11.

В случаях нецелесообразности ручной подстройки симметрии выходного напряжения по технологическим причинам или возможной несимметричной нагрузки, применяется схема автоматической коррек- тировки симметрии выходного напряжения с введенными симметрирующей обмоткой

17и делителем напряжения на резисторах

18и 19. При возникновении несимметрии напряжения на делительных конденсаторах 3 и 4 по симметрирующей обмотке 17 протекает постоянная составляющая тока, корректирующая продолжительность полупериодов.

Например, если увеличилось напряже- ние на конденсаторе 3, ток смещения протекает по обмотке 17 в направлении от резисторного к конденсаторному делителю. Это вызывает сокращение продолжительности перемагничивания трансформатора 6 в полупериод включенного состояния транзистора 2, соответствующее удлинение пол- упериода включенного состояния транзистора 1 и, таким образом, симметрия выходного напряжения восстанавливается.

Надежный запуск предлагаемой схемы самовозбуждающегося полумостового инвертора можно выполнить, аналогично известным схемам - цепочкой из резистора, конденсатора и динистора, подключенного к базе одного из транзисторов.

Таким образом, введение в полумостовой транзисторный инвертор с самовозбуждением симметричного стабилизатора переменного тока, позволяет улучшить симметрию выходного напряжения по пол упе- риодам и стабилизацию частоты независимо от колебаний входного напряжения, а введение резисторного делителя напряжения и дополнительной симметрирующей обмотки в переключающий трансфор- матор позволяет автоматически поддерживать симметрию выходного напряжения независимо от разброса характеристик транзисторов и при несимметричном токе нагрузке.

Формула изобретения

1.Полумостовой транзисторный инвертор с самовозбуждений,выполненный на двух транзисторах и двух делительных конденсаторах, содержащий переключающий насыщающийся трансформатор, вторичные обмотки которого подключены к базовым цепям транзисторов через резисторы, отличающийся тем, что, с целью улучшения симметрии выходного напряжения и повышения стабильности частоты, первичная обмотка переключающего трансформатора подключена к выходам переменного напряжения инвертора через введенный симметричный стабилизатор переменного тока.

2.Инвертор по 1,отличающийся тем, что, с целью автоматической корректировкой симметрии выходного напряжения по полупериодам, переключающий трансформатор снабжен дополнительной симметрирующей обмоткой, включенной между общей точкой делительных конденсаторов и средней точкой веденного резисторного делителя питающего напряжения.

Использование: вторичные источники электропитания для устройства автоматики и радиоэлектроники. Сущность изобретения: полумостовой инвертор с самовозбуждением на двух транзисторах (1,2) и двух конденсаторах (3,4) с трансформатором (6) содержит стабилизатор переменного тока