Двухтактный транзисторный инвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M7/537 H02M1/08 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматики, измерения и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное прямоугольное напряжение с регулируемой по сигналу постоянного тока частотой.

Известны двухтактные транзисторные инверторы с регулируемой частотой, в которых управляющая часть выполнена на основе магнитных усилителей с самонасыщением 1, 2.

Эти устройства обладают невысоким быстродействием,из-за наличия непосредственной связи между сердечниками по цепи управления и замкнутых контуров в рабочей цепи, и требуют нескольких обмоток для управляющих дросселей.

Известны также быстродействующие транзисторные инверторы, содержащие выходной трансформатор и управляющие дроссели насыщения, первичные (рабочие) обмотки которых через развязывающие диоды и транзисторные ключи подключены к первичным обмоткам выходного трансформатора, а обмотки управления дросселей включены к источнику сигнала управления по схеме

быстродейств ющего магнитного усилителя 3.

К недостаткам таких , инверторов, принятых за прототип, относится сложность выполнения управляющей части, что определяется наличием трех обмоток на каждом сердечнике дросселя и необходимостью выполнения отводов первичных обмоток выходного трансформатора в нескольких местах.

Целью изобретения является упрощение схемы путем совмещения в одной обмотке дросселя функций первичной и управляющей (размагничивающей) обмотки.

Эта цель достигается тем, что в двухтактном инверторе, содержащем выходной трансформатор, имеющий отвод от средней точки, и два дросселя насыщения, вторичные обмотки которых соединены со входами основных транзисторов инвертора, а первичные - через дополнительные транзисторы подключены к общему источнику сигналов управления частотой, вспомогательные транзисторы подключают коллекторами к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, а эмиттерами - к общим точкам соединения дополнительных транзисторов с соответствующими первичными обмотками дросселей, при этом вспомогательные транзисторы имеют противоположный по отношению к дополнительным транзисторам тип проводимости и подсоединены по входу параллельно с дополнительным транзистором, а точка соединения первичных обмоток дросселей насыщения подключена через диоды к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора. Сущность изобретения показана на чертеже. Источник сигнала управления частотой 1 и последовательно соединенный с ним источник смещения 2 дополнительные транзисторы 3 и 4 подключены к первичным обмоткам 5 и 6 дросселей насыщения 7 и 8. Основная часть инвертора содержит основные транзисторы 9 и 10, входные цепи которых подключены к вторичным обмоткам дросселей. Транзисторы 9 и 10 подключают источник питания 11 к выходному трансформатору 12. Крайние выводы первичных обмоток 13 и 14 выходного трансформатора через вспомогательные транзисторы 15 и 16 подключены к точке соединения 5 и 6 дросселей с дополнительными транзисторами 3 и 4. Между точкой соединения обмоток 5 и 6 дросселей и крайними вывода.ми первичных обмоток выходного трансформатора включены диоды 17 и 18. Нагрузка 19 подключена ко вторичной обмотке 20 выходного трансформатора, а обмотки обратной связи 21 и 22 последнего подключены к параллельно соединенным входам дополнительных и вспомогательных транзисторов, имеющим противоположный тип проводимости. Схема работает следующим образом. Когда открыт один из транзисторов, допустим 9, напряжение источника питания 11 подключено к половине 13 первичной обмотки выходного трансформатора 12. При этом наводятся ЭДС во всех обмотках последнего, причем полярность включения обмоток 21 и 22 такова, что открываются транзисторы 4 и 15, а транзисторы 3 и 16 закрываются. Тогда для сердечника 7 наступает рабочий полупериод и рабочий ток замыкается по цепи 13-15 - 5-18-14, а для сердечника 8 наступает управляющий полупериод, причем к обмотке 6 приложено суммарное напряжение источников сигнала управления 1 и смеп1.ения 2. Когда под действием напряжения на зажимах первичных обмоток выходного трансформатора сердечник 7 насыщается, транзистор 9 закрывается, а транзистор 10 открывается. После этого процесс повторяется, но симметричные элементы ин вертора меняются местами. При этом на выходе устройства возникает переменное напряжение прямоугольной формы, частота которого изменяется в зависимости от значения напряжения входного сигнала. Когда один сердечник находится в управляющем полупериоде, то другой сердечник находится в рабочем. Благодаря транзисторным ключам, во-первых, не допускается связь между обмотками 5 и 6 дросселей и, во-вторых, отсутствуют короткозамкнутые контуры. Таким образом, условие максимального быстродействия данного устройства сохраняется. Как видно из принципиальной схемы, за счет соответствующего подключения элементов, совмещены функции рабочих и управляющих обмоток, при этом исключена необходимость выполнения нескольких промежуточных отводов в первичных обмотках выходного трансформатора, то есть упрощена схема. Формула изобретения Двухтактный транзисторный инвертор с регулируемой частотой, содержащий выходной трансформатор, отвод от средней точки первичной обмотки которого соединен с первым входным выводом инвертора, а крайние выводы первичной обмотки через основные транзисторы соединены со вторым входным выводом инвертора и через диод и эмиттерно-коллекторный переход вспомогательного транзистора связаны с двумя дросселями насыщения, вторичные обмотки которых соединены со входом соответствующего основного транзистора, а первичные обмотки соединенц последовательно и подключены через дополнительные транзисторы к общему источнику сигналов управления частотой инвертора, причем вход каждого дополнительного и вспомогательного транзисторов соединен по цепи обратной связи с выходным трансформатором, отличающийся тем, что, с целью упрощения, э.миттерноколлекторный переход вспомогательного транзистора соединен с общей точкой соединения первичной обмотки указанного дросселя с дополнительным транзистором, а диод подключен к общей точке соединения первичнЫх обмоток дросселей, причем тип проводимости вспомогательного транзистора противоположен типу проводимости дополнительного транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 140880, кл. Н 02 М 7/48, 1962. 2.Патент США № 3252325, кл. 331-113, 1963. 3.Авторское свидетельство СССР 158334, кл. Н 02 М 7/48, 1962.

20

12