Стабилизированный инвертор Советский патент 1977 года по МПК H02M7/537 G05F1/44 

первичной обмотки выходного трансформатора.

На чертеже представлена прннципнальпая электрическая схема стабилизироваппого инвертора.

Инвертор содержит транзисторы i и 2, которые совместно с трансформатором 3 образуют двухтактный транзисторный автогенератор прямоугольных импульсов. i средней точке базовых обмоток трансформатора 3 иодключен выход сравнивающего блока 4. Однн из входов сравнивающего блока 4 соединен с источником опорного иаиряжения 5, а второй вход сравнивающего блока 4 связап с точкой соедииения диодов и и 7, образующих выпрямитель без филвтра, который подключен к симметричным выводам первичной обмотки доиолиительиого трансформатора 8. Первичиая обмотка этого трансформатора вк.иючепа между эмиттерами доиолиительных транзисторов 9 и 10, базы которых подключены к коллекторам транзиеторов 1 и 2 соответствеппо, иричем коллекторы траизисторов 9 и 1U и эмиттеры транзисторов i и 2 соединены. К трансформатору 8 подключена нагрузка И.

Работает преобразователь напряжения следующим образом.

При включении питающего напряжения в цепи без транзисторов i и 2 и выхода сравнивающего блока 4 протекает некоторый ток. Изза флуктуацнй, неизбежной асимметрии схемы и положительпой обратпой связи, которая создается с помощью надлежащего направления включенпя обмоток трансформатора 3, возникает лавииообразиый ироцесс открывания одного из транзисторов автогенератора и лавинообразный процесс закрывания второго транзнстора. Предположим, что в некоторый момент транзистор 1 окажется открытым, а транзистор 2 - закрытым. Это состояние будет сохраияться до тех нор, нока нарастание магнитного потока в сердечнике трансформатора 3 не прнведет к его насыщению. Насыщение ссрдечиика вызывает быстрый лавинообразный процесс закрывания транзистора 1 и открывания транзистора 2, иосле чего сердечник траисформатора 3 начинает перемагничиваться, и транзисторы 1 и 2 ие изменяют своего состояпия до тех пор, пока вповь не произойдет насыщение сердечника. Далее следует лавпиообразный нроцесс открывания траизнстора 1 и закрывания транзистора 2, после чего процессы нериодически повторяются. В результате па коллекторах транзисторов 1 п 2 возникают два противофазных симметричных напряжения, формы которых близки к ирямоугольиой. Эти напряжения иостуиают иа базы мощных транзисторов 9 и 10 и снимаются с их эмиттеров на первнчную обмотку доиолнительного трансформатора 8, который рассчитан таким образом, чтобы его сердечник за время нолупериода выходного напряжения не успевал насыщаться. Поскольку коэффициент передачи по напряжепию транзисторов из базы в эмиттер близок к I, иаиряжеиие на первичной o6jMOTKe трансформатора 8 повторяет форму и величину напряжения, ирпложеииого между коллекторами транзисторов 1 и 2. С иомощью диодов 6 и 7 на вход сравнивающего блока 4 поступает последовательиость одпоиолярных импульсов. Если амплитуда этих импульсов превышает величину стабнлизированного опорного нанряжения, выходиой ток сравнивающего блока на время

каждого полуиериода переменного напряжения уменьшается. Вследствие этого уменьшаются базовый и коллекторный ток транзисторов i п 2, что приводит к выходу этих транзисторов из насыщепня и вызывает уменьшение

амплитуды иеременного иапрялсення на коллекторах транзисторов 1 и 2 и эмиттерных траизисторов 9 и 10 до тех пор, пока в схеме не возникнет устойчпвое дпнамическое равновесие. Таким образом, происходит стабилизация амнлитуды неременного напряжения на иервичиой обмотке трансформатора 8, причем его стабильиость будет тем выше, чем больше коэффициент усиления в контуре авторегулироваиия.

При нередаче пмиульсного наиряя ения из коллекторной цеии транзисторов 1 и 2 в эмиттериую цеиь транзисторов 9 и 10 происходит усиление его мощностн в (В + 1) раз, где В - коэффициент усилеиия тока транзисторов 9

и 1U, из цеии базы в цепь коллектора. Благодаря этому происходит многократное увеличение выходной мощности преобразователя. При этом мощиые транзисторы 9 и 10 включены по схеме с общим коллектором и работают в линейном режиме.

Совокупность обоих указанных обстоятельств значительно повышает быстродействие схемы и уменьшает динамические потери переключения, что нозволяет повысить частоту

переключения. Возможпость использования в автогенераторе маломощных высокочастотных транзисторов 1 и 2, а также маломощного траисформатора 3 с насыщающимся сердечником позволяет дополнительно уменьшить нотерн при высокой частоте переключения.

Преобразователь характеризуется также иовышенной стабильностью амилитуды выходного нанряжения, так как дополнительные траизисторы 9 и 10, в выходной цеии которых

включена нагрузка, введены в контур авторегулирования, что нриводит к повышеиию коэффициента усиления в этом контуре и облегчает режим работы сравнивающего блока (уменьшает его выходной ток).

Формула изобретения

Стабилизированный инвертор, содержащий двухтактный транзисторный автогенератор

прямоугольных импульсов, два диода, связанные е первнчной обмоткой выходного трансформатора, источннк опорного напряжения, соединенный с одним из входов сравиивающего блока, выход которого соединен с обмотками трансфор1матора, включенными в базовые

цепи транзисторов автогенератора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, выходной мощности и КПД инвертора, он снабжен двумя дополнительными транзисторами, между эмиттерами которых включена первичная обмотка выходного трансформатора, коллекторы

объединены и подключены к эмиттерам транзисторов автогенератора, а диоды, точка соединения которых подключена к другому входу сравнивающего блока, соединены встречно-последовательно с симметричными выводами первичной обмотки выходного трансформатора.