Транзисторный инвертор Советский патент 1977 года по МПК H02M7/537 H02M1/08 

1

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразовательных системах и устройствах электропитания.

Известны схемы транзисторных инверторов, в которых КПД повышается за счет автоматического регулирования и стабилизации оптимального коэффипиента глубины насыщения транзисторов 1, 2. Они достаточно сложны и требуют введения многих элементов.

Из известных схем повышения КПД транзисторного инвертора наиболее близким по технической сущности является иной транзисторный инвертор 3. Этот инвертор содержит задающий генератор и двухтактный усилитель мощности, в котором между базой и коллектором каждого из транзисторов включены последовательно диод и дополнительная обмотка управления, расположенная на входном трансформаторе. Схема позволяет обеспечить стабилизацию небольшой глубины насыщения транзисторов в широком диапазоне изменения тока нагрузки инвертора путем автоматического регулирования базового тока.

К недостаткам схемы относится то, что с уменьшением глубины насыщения транзисторов, увеличивается падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер в открытом состоянии, что приводит к увеличению статических потерь, а следовательно, и уменьшению КПД инвертора в целом.

С целью повышения КПД предлагаемого транзисторного инвертора, он снабжен дрполнительным генератором с выходным трансформатором, на сердечнике которого расположены указанные обмотки, причем дополнительный генератор соединен с задающим генератором, а их выходные напряжения сдвинуты

по фазе.

На фиг. 1 представлена схема двухтактного дифференциального инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы работы схемы.

Инвертор состоит из задающего генератора

прямоугольного напряжения I и дополнительного генератора 2, входного трансформатора 3, дополнительного трансформатора 4 и выходного трансформатора 5, базовых резисторов 6 и 7, транзисторов 8 и 9 двухтактного усилителя мощности, диодов 10 и И и нагрузки 12.

Задающий генератор I подключен через

входной трансформатор 3 и резисторы 6 и 7

к переходам база-эмиттер транзисторов 8 и 9.

Дополнительный генератор 2 подключен через

дополнительный трансформатор 4 и диоды 10 и 11 к переходам коллектор-база транзисторов 8 и 9. Напряжение генератора 2 сфазировано относительно напряжения генератора 1 таким образом, чтобы изменение полярности напряжения генератора 2 происходило раньше, чем изменение полярности напряжения генератора 1. Фазовый сдвиг между двумя колебаниями прямоугольной формы выбирается в зависимости от инерционных свойств транзисторов в области насыш,ения. Диоды 10 и 11 необходимы для отключения базовых цепей транзисторов 8 и 9 от коллекторных цепей при закрытом состоянии соответствующего транзистора. Резисторами 6 и 7 выбирается режим работы транзисторов 8 и 9 в области насыщения. Схема работает следующим образом. Предположим, что до момента времени ti (см. фиг. 2) транзистор 9 был закрыт, а транзистор 8 находился в насыщении и отпирающий ток, протекающий через резистор 6 и переход база-эмиттер транзистора 8, равен 1 бп. Диод 10 находится в закрытом состоянии, поскольку напряжение (f/a) генератора 2 приложено к нему в обратной полярности. В момент времени ti напряжение генератора 2 изменяет полярность, диод 10 открывается и через переход коллектор-база транзистора 8 протекает запирающий импульс тока, что выводит транзистор 8 из области насыщения. В момент времени /2 происходит изменение полярности напряжения (Ui) генератора 1, что вызывает прохождение запирающего тока через переход эмиттер-база транзистора 8 и его запирание. Через переход база-эмиттер транзистора 9 в этот момент протекает отпирающий ток, что вводит транзистор 9 в область насыщения. Процесс выключения транзистора 9 происходит также, как и в транзисторе 8. Как следует из временных диограмм, при данной ехёМё управления, открытый Транзистор большую часть времени находится в режиме насыщения, следовательно, Обладает малыми статическими потерями, и только перед закрытием транзистор выводится в область близкую к граничной, благодаря чему уменьшаются динамические потери, что приводит к повыщению КПД усилителя мощности. Получаемый эффект от применения данного изобретения заключается в уменьщении мощности, рассеиваемой на транзисторе в открытом состоянии, что позволяет улучшить энергетические и весо-габаритные показатели тпанзисторного инвертора. Формула изобретения Транзисторный инвертор, содержащий задающий генератор и двухтактный усилитель мощности, к переходам база-коллектор транзисторов которого подключены через диоды обмотки управления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД он снабжен дополнительным генератором, с выходным трансформатором, на сердечнике которого расположены указанные обмотки, причем дополнительный генератор соединен с задающим генератором, а их выходные напряжения сдвинуты по фазе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 851375, кл. 38(2), 1960. 2.Авторское свидетельство СССР № 413589, кл. Н 02М 7/537, 1972. 3. Проблемы технической электродинамики, Киев, «Наукова думка, 1973, вып. 41, с. 28.

,

iSip.