Транзисторный инвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M7/537 

зации 3, и выходными трансформаторами 4. Времязадающие обмотки 5 нодсоединены к коллекторам транзисторов через балластный транзистор 6, а обмотки управления 7 подключены к базам транзисторов. Обмотки синхронизации 3 всех преобразовательных ячеек включены последовательно с рабочими обмотками 8 магиитных (или любых других, иаиример, геркоиовых) ключей иеременного тока 9, обмотки управления 10 которых через ограничительный резистор 11 подключены к диагонали постоянного тока мостовых выпрямителей 12. Диагональ иеремениого тока последних, в свою очередь, подключена к обмоткам 13, расположенным на сердечниках выходных трансформаторов 4. Выпрямительные мосты

12.могут быть подключены к любой другой обмотке выходных трансформаторов.

Выходные трансформаторы 4 иреобразова тельных ячеек работают в линейиом режиме, а коммутирующие трансформаторы 2 выполнены на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса и рассчитаны на работу с заходом в область насыщения.

При включении источника питания в начальный момент времени по первичным обмоткам 5 коммзтирующих трансформаторов 2 протекают токи, равные суммам намагничивающих токов и приведенных токов базовых цепей. Сердечники трансформаторов 2 начинают намагничиваться по вертикальному участку петли гистерезиса, при этом индуктивное сопротивление обмоток сиихронизации 3 достаточно велико и преобразовательные ячейки не оказывают практического влияния друг на друга. Магнитные ключи 9, включенные последовательно с обмотками синхронизации, с лоявлением переменного напряжения в выходной цепи и, следовательно, в обмотке

13насыщаются, их индуктивное сопротивление очень мало.

Р1з-за разброса параметров компонентов преобразовательных ячеек их собственные частоты различны. Поэтому первым в состояние насыщения входит сердечник коммутирующего трансформатора ячейки с наивысшей собственной частотой. При насыщении сердечника трансформатора 2 иидуктивное соиротивление его обмоток резко падает, что приводит к режиму, близкому к короткому замыканию в цепи синхронизации. Скорость перемагничиваиия сердечников траисформаторов 2 всех преобразовательных ячеек при этом резко замедляется, производя в обмотках 7 эффект, сходиый с эффектом, происходящим по достижении сердечниками области насыщения. Это вызывает одновремеииую коммутацию траизисторов всех ячеек, несмотря на то, что сердечники трансформаторов 2 остальных ячеек еще не достигли насыщения.

Таким образом, момент переключения транзисторов всех преобразовательных ячеек оказывается синхронизированным с моментом переключения транзисторов ячейки с наивысщей собственной частотой коммутации.

Частота коммутации синхронизированных преобразовательных ячеек остается практически иеизменной в случае выхода из строя отдельных ячеек, за исключеиием отказа ячейки с иаивысшсй собственной частотой. Однако и в этом случае синхронная работа остальных ячеек не нарушается, а лишь происходит снижение синхронной частоты до значения собственной частоты ячейки, наиболее близкой к ее прежнему значению. В случае выхода из строя отдельной ячейки ее автогенерация срывается, напряжение на обмотке 13 исчезает и, следовательио, сердечник магнитного ключа 9 выходит из иасыщеиия, индуктивное сопротивление его рабочей обмотки 8 резко возрастает, обмотка синхроиизации 3 данной ячейки практически отключается от общей цепи синхронизации и не оказывает влияиия на работу остальных ячеек даже в случае ее короткого замыкания. Выполнение обмотки управления 10 на двух

сердечниках позволяет избежать потери в ее цепи, возникающие вследствие трансформации напряжения из цепи рабочей обмотки. 8. Повышение КПД достигается вследствие снижения динамических потерь на переключение транзисторов за счет переноса времязадающего элемента из выходиой цепи (трансформатор 4) в цепь обратиой связи (трансформатор 2) и обеспечения линейного режима работы выходного трансформатора.

Мощность статических и динамических потерь, расходуемая на протекание уравнительных токов в параллельно соединенных обмотках синхронизации с достаточно высоким приведенным омическим сопротивлением в предлагаемом инверторе, намного ниже тех же потерь в параллельно соединенных выходных обмотках с очень малым приведеиным сопротивлением в прототипе.

Формула изобретения

1. Транзисторный инвертор, содержащий Л двухтактных самовозбуждающихся лреобразовательиых ячеек, каждая из которых имеет выходной трансформатор и синхронизирующую обмотку, соединенную параллельно с такими же обмотками других ячеек, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности инвертора, выходные трансформаторы ячеек выполнены на ненасыщающихся

сердечниках и каждая из них снабжена доиолнительиым коммутирующим трансформатором, иа сердечнике которого расположена синхронизирующая обмотка, а в цепь этой обмотки последовательно введен ключ переменного тока, цеиь управления которого связана с одной из обмоток выходного трансформатора данной ячейки.

2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что указанный ключ выполнен магнитным, а его обмотка управления подключена к обмотке выходного трансформатора через ограничительный резистор и выпрямитель.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Журиал «Electrical Design News, 1960, N° 1. с. 59.

2.Иатеит США № 3390320, кл. 321-2, 1968.

L

Г

.j