Двухтактный транзисторный инвертор Советский патент 1976 года по МПК H02M7/53 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть исноль- зовано в системах электропитания аппаратуры, автоматики и радиосвязи для преоб раз ования постоянного напряжения в пере менное. Известен двухтактный самовозбуждаюший- ся транзисторный инвертор, выполненный по схеме со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора и содержащий коммутируюзций трансформатор, обеспечивающий снижение динамических потерь мощности в силовых транзисторах 1 . В таком инверторе ограничен частотный диапазон, так как после насыщения сердечника управляющее напряй ение уменьшается до нуля, и транзистор запирается пассивно, что увеличивает время рассасывания носителей и ограничивает рабочую частоту. Известен также инвертор, в котором при включении транзисторов по схеме с объединенными коллекторами этот недостаток исклю чен так как после насыщения сердечника ком мутирующего трансформатора транзистор запирается активно 2. Активно запираются транзисторы также в случае использования в схеме двухтактного инвертора с объединенными коллекторами транзисторов коммутирующего дросселя вместо трансформатора З. Однако в двух последних указанных схемах одновременно с запиранием одного транзистора происходит отпирание другого. Это приводит к развитию сквозного тока при переключении транзисторов и повыщенным динамическим потерям в транзисторах. Кроме того, в схеме 3 увеличено число обмоток на выходном трансформаторе, что усложняет аппаратуру при многоканальном преобразователе с одним задающим частоту узлом. Цель изобретения- повысить к.п.д. Это достигается тем, что первичная обмотка коммутирующего трансформатора выполнена в виде двух секций, которые через разделительные диоды и входные цепи транзисторов пой- ключены к первичной обмотке выходного трансформатора симметрично относительно ее средней точки. На чертеже изображен двухтактный транзисторный инвертор. Коллекторы транзисторов 1, 2 объединены и подсоединены к источнику питания U , а эмиттеры - к противоположным концам 3,4 первичной обмотки трансформатора 5. Средняя точка 6 также подключена к источнику питания, а выходная обмотка 7 соединена с нагрузкой. Обмотки 8, 9 коммутирующего трансформатора 10 присоединены ко входу транзисторов, а секции 11, 12 первичной обмотки через разделительные диоды 13, 14 и переходы база-эмиттер транзисторов 1, 2 подключены к первичной обмотке трансформатора 5 В случае питания преобразователя от высокоЬольтного источника начало секции 12 можно подключить между выводами 6, 4, а конец секции 11 между выводами 3, 6. Если источник низковольтный, то начало и конец можно объединить и подключить к точке 6. Инвертор работает следующим образом. При подаче входного напряжения от источ ника и„ отпирается транзистор преобразователя, например транзистор 1, и на первичной обмотке трансформатора 5, между точками 3, 6, генерируется импульс, по величине приблизительно равный входному напряжению. Этот импульс трансформируется в выходную обмотку 7 и во вторую половину первичной обмотки между точками 4, 6.Напряжение на первичной обмотке между точками 3, 4 становится равным удвоенному значению входного, а часть его, считая от точки 3 до нижнего по чертежу конца секции 11 (около точки 4), прикладъшается через диод 13, переход база-змиттер транзистора 1 к секции 11 трансформатора 10. Напря жение из секции 11 трансформируется в обмотку 8 таким образом, что потевдиал на конце этой обмотки, присоединенной к базе, по отношению к эмиттеру будет отпирающим В это время на обмотке 9 генерируется запирающее транзистор 2 напряжение. Через обмотку 11 начинает протекать намагничивающий ток и ток, трансформиру- емый жкэ обмоток 8, 9 «Сердечник трансформатора 1О перемагничивается под действием напряжения, поступающего от первичной обмотки трансформатора 5, за время, приблизительно равное половине периода частоты генерации. В процессе вхождения сердечника трансформатора 10 в насыщение его намагничивающий ток постепенно увеличивается, а так как он направлен встречно току базы, удерживающему транзистор 1 в насыщении, то по мере его роста транзистор входит в линейный pejKHM, и ток, проходящий через переход коллектор-эмиттер, уменьшается, что приводит к изменению полярности на обмотках трансформатора. После изменения полярности напряжения на обмотках транзистор 1 запирается, и открывается транзистор 2. Процесс коммутации повторяется. Благодаря тому, что после насьпцения сердечника трансформатора 10 на резисторах 15 и 16 создается падение напряжения, активно запирающее транзисторы 1 и 2, время рассасывания транзисторов уменьшено, и частотные свойства инвертора увеличены. Разделение первичной обмотки этоготрансформатора на две секции 11 и 12 обеспечивает поочередную коммутацию транзисторов, т.е. пока не закроется один из транзисторов и не произойдет после этого перемена полярности напряжения на обмотках, другой транзистор не начнет открываться. Благодаря этому исключаются сквозные токи при переключении транзисторов, уменьшаются динамические потери в них, и повышается к.п.д инвертора. Формула изобретения Двухтактный транзисторный инвертор, выполненный по схеме со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора, с объединенными коллекторами транзисторов и коммутирующим трансформатором, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д, первичная обмотка коммутирующего трансформатора выполнена в виде двух секций, которые через разделительные диоды и входные цепи транзисторов подключены к первичной обмотке выходного трансформатора симметрично относительно ее средней точки, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 2774878, кл. 25036, 1956. 2.Захаров Ю. К. Преобразователи напрялсения на полупроводниковых триодах, Воениздат, 1964, стр. 25, рис. 15. 3.Исаев Э. И. Полупроводниковые преобразователи напряжения, Оборонгиз, 1962, стр. 62, рис. 29.