ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1969 года по МПК H02M7/04 H03M1/60 

Устройство относится к области измерительной и вычислительной техники. Известны двухтактные преобразователи постоянного нап1ряжения в переменное, выпол ненные на транзисторах -по двухтактной схеме с трансформаторной обратной связью. Недостатком этих преобразователей является то, что транзисторы, содержащиеся в схеме непосредственно, гальванически связаны с источником входного напряжения, поэтому максимальное значение входного напряжения ограничивается электрической прочностью транзисторов я обычноне превышает 10-15 в. В предложенном преобразователе этот недостаток устранен за счет того, что в нем использован дополнительный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, подключенный через обмотки дополнительного трансформатора к вторичн-ой обмотке основного трансформатора, при этом две другие обмотки дополнительного трансформатора подключены к базам соответствующих транзисторов и через резистор - к эмиттерам транзисторов. lia чертеже показана схема преобразователя. полнительного трансформатора двухполупериодный выпрямитель 10 и резисторы // и 12. При отсутствии входного напряжения работа устройства напоминает действие известного двухтактного преобразователя на транзисторах с насыщающимся трансформатором. Отличие состоит только в том, что переключение транзисторов осуществляется напряжением, индуктируемым в обмотках 6 и 7, расположенных не на сердечнике трансформатора 3 как в обычных схемах, а на сердечнике трансформатора 5, который подключен -к вторичной обмотке 4 транс4зорматора 3. Сердечник трансформатора 5 изготовлен из пермаллоя с прямоугольной петлей гистерезиса, а к сердечнику трансформатора 5 особых требований не предъявляется, и он может быть выполнен из менее качественного материала. В такой системе легко возникают автоколебания, а выходное переменное напряжение имеет прямоугольную форму (меандр), так же как и у обычных двухтактных преобразователей. Особенность устройства состоит в том, что насыщение сердечника трансформатора 5 происходит раньше, чем насыщение трансформатора 3, поэтому частота выходного напряжения определяется временем перемагничивания сердечника 5. Отношение чисел витков обмоток S и 5 выбирается большим, так что на обмотке 8 индуктируется высокое напряжение, величина которого может в десятки и сотни раз иревышать напряясение, прнлол енное к обмотке 9, обычно .равное напряжению питания преобразователя. На выходных зажимах выпрямителя будет по стоянное напряжение,практически не содержащее пульсаций, так как полуволны переменного напряжения имеют форму прямоугольников с крутыми фронтами. Если к выходным зажимам выпрямителя подключается внешнее постоянное напряжение, величина которого обязательно должна быть меньше, чем напряжение, имеюш;ееся на этих зажимах при холостом ходе преобразователя, устройство работает следующим образом. В |цеци выпрямителя начинает протекать ток, направленный к источнику преобразуемого напряжения. Величина этого тока определяется разностью напряжений холостого хода и входного, а также активным сопротивлением обмотки 8. В результате этого увеличивается ток, потребляемый первичной обмоткой 9 трансформатора 5. Однако при увеличении первичного тока уменьшается напряжение, приложенное непосредственно к обмотке 9, за счет увеличения потерь напряжения на резисторе 12, включенном последовательно с обмоткой 9. Поэтому напряжение, индуктируемое в Обмотке 8, -несколько уменьшается, так что разность между напряжением холостого хода и входным также уменьшается. Если активное сопротивление в цепи обмотки 9 весьма мало, для протекания тока достаточно незначительной разности напряжений, и поэтому равновесное состояние устанавливается при напряжении на выходе выпрямителя, практически равном входному (преобразуемому). Соответственно напряжение, приложеппое к обмотке 9, пропорционально входному, так как Между ними суш;ествует жесткая трансформаторная связь. Таким образом, перемагничивание сердечника происходит не под действием напряжения питания, как при холостом ходе, а напряжением, пропорциональным входно.му. Частота переменного напряжения в этом случае пропорциональна входному напряжению. Более точное выражение для частоты выходного напряжения преобразователя с учетом сопротивления выходной обмотки имеет вид 4В,S W. где / - частота выходного напряжения; t/Bx - входное напря}кение; бо - напряжение питания; г - сопротивление обмотки 9; В., - индукция насыщения трансформатора 5; S - Сечение сердечника; W-.)- числа витков обмоток 5 и Р; R - сопротивление резистора 12. Предмет изобретения Преобразователь напряжения постоянного тока в переменный с частотой, пропорциональной напряжению постоянного тока, содержащий транзисторы и трансформатор, включенные по двухтактной схеме, отличающийся тем, что, с целью повышения максимального уровня преобразуемого напряжения, в нем использован дополнительный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, подключенный через обмотки дополнительного трансформатора к вторичной обмотке основного трансформатора, при этом две другие обмотки дополнительного трансформатора подключены к базам соответствующих транзисторов и через резистор к эмиттера м транзисторов.