Транзисторный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/537 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транзисторных инверторах, ток нагрузки которых изменяется в широких пределах.

Известны транзисторные инверторы, в которых базовые цепи подключены к выходу задающего генератора 1 и 2. Первый из них обладает низкой экономичностью, так как ток базы транзисторов усилителя мощности в этом устройстве остается постоянным независимо от изменения тока нагрузки и при резком уменьшении тока нагрузки возрастает время рассасывания избыточных носителей в базах транзисторов, что вызывает появление «сквозных токов в инверторе.

Во втором при изменении тока нагрузки изменяется напряжение питания задающего генератора, а следовательно, и его частота, что увеличивает габариты и вес электромагнитных элементов.

Паиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, которое содержит задающий генератор, двухтактный выходной усилитель (усилитель мощности) и промежуточный усилитель, в цепь питания которого включен линейный регулятор напряжения, входные зажимы которого через разделительные диоды и элемент опорного напряжения соединены с силовыми электродами транзисторов усилителя мощности 3.

Недостатком известного инвертора является его сложность, что объясняется необ5 ходимостью иметь промежуточный усилитель, сложный регулятор напряжения, состоящий нз регулирующего транзистора п дополнительных согласующего и усилительного транзисторов, а также источник опор10 ного напряжения.

Кроме того, при уменьшении тока нагрузки инвертора транзисторы усилителя мощности выходят из режима насыщеиия вследствие стабилизации их напряженпя 15 насыщения, что приводит к снижению экономичности и устойчивости в работе.

Цель изобретения - упрощение устройства.- ;

Поставленная цель достигается тем, что 20 в транзисторном инверторе, содержащем двухтактиый задающий генератор, согласующий трансформатор с отводом от средней точки первичной обмотки, крайние отводы которого соединены с коллекторами тран25 зисторов задающего генератора, двухконтактный уснлитель мощности с токовым измерительным резистором в цепи питания последнего регулирующий транзистор, эмиттер которого подключен к входному 30 выводу, коллектор подсоединен к отводу от

средней точки первичной обмотки согласующего транзистора, а база транзистора соединена со средней точкой дополнительно введенного резпстпвного делителя напряжения, подключенного к выводам усилителя мопдностн по цепи пнтанпя.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Инвертор содержит двухтактный задающий генератор 1 на транзисторах 2, 3, коллекторы которых через разделительные диоды 4, 5 связаны крайними отводами первнчной обмотки 6 со средней точкой согласующего трансформатора 7, выходная обмотка 8 которого связана с управляющими переходами транзисторов 9, 10 усилителя 11 мощности, в цепь питания которого включен измерительный резистор 12 тока, а к входным выводам усилителя мощности по цепи питания подсоединен делитель 13 напряжения, к средней точке которого подключена база транзистора 14, регулятора напряжения, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - со средней точкой первичной обмотки 6 согласующего трансформатора 7.

Инвертор работает следующим образом.

При подаче питания начинает работать задающий генератор 1, транзисторы 2 и 3 которого поочередно входят в режим насыщения. Одновременно за счет протекания тока по цени резистор 12 - делитель 13 нанряжения ириоткрывается регулирующий транзистор 14, и на вывод от средней точки первичной обмотки 6 согласующего трансформатора 7 поступает напряжение питания, величина которого будет меньше, чем напряжение питания задающего генератора.

Это напряжение через один из разделительных диодов 4 или 5 и один из насыщенных в этот момент транзисторов 2 или 3 поочередно прикладывается к одной из половип первичной обмотки 6 согласующего трансформатора 7, что вызывает появление управляющего напряжеиия на его выходной обмотке 8 и протекание тока в базовых цепях транзисторов 9 и 10 усилителя 11 мощности. Через силовые электроды этих транзисторов и через измерительный резистор 12 при этом будет протекать ток, величина которого нронорциональна току нагрузки усилителя 11 мощности. Падение напряжения на измерительном резисторе 12 суммируется с напряжением на верхнем плече делителя 13 наиряжения и дополнительно открывает регулирующий транзистор 14, что увеличивает напряжение па первичной обмотке 6 согласующего трансформатора 7 и соответственно на его выходной обмотке 8. Это, в свою очередь, увеличивает ток в базовых цеиях транзисторов 9 и 10 усилителя 11 мощности, что способствует более глубокому их насыщению. Этот процесс продолжается до тех пор, пока

транзисторы 9 и 10 не начнут работать в режиме насыщения.

При максимальном токе нагрузки усилителя мощности падение напряжения на измерительном резисторе 12 полностью открывает регулирующий транзистор 14 и к первичной обмотке 6 согласующего трансформатора 7 прикладывается все наиряжепие источника нитания. Базовый ток транзисторов 9 и 10 усилителя И мощности при этом максимальный и соответствует заданной глубине их насыщения.

При уменьщении тока нагрузки усилителя мощности уменьщается падение напряжения на измерительном резисторе 12, регулирующий транзистор 14 при этом призакрывается, и за счет увеличения его внутреннего сопротивления уменьщается напряжение, приложеиное к нервичной обмотке 6 согласующего трансформатора 7, а это, в свою очередь, вызывает уменьшение тока в базовых цепях транзисторов 9 и 10 усилителя 11 мощности. Однако глубина насыщения этих транзисторов нри этом

практически не изменяется, так как вследствие наличия делителя 13 напряжения, подключенного к противоположным зажимам цепи питания усилителя мощности, рабочая точка регулирующего траизистора

14 всегда находится на лннейном участке его входной характеристики.

Изобретение нозволило значительио упростить устройство, в нем отпадает необходимость в промежуточном усилителе,

сложном регуляторе иаиряжения и в источнике опорного напряжения.

Другим преимуществом устройства по сравнению с известным является повышение экономичности и устойчивости в работе вследствие насыщенного режима работы транзисторов усилителя мощности во всем диапазоие изменения тока нагрузки.

Формула изобретения

1.Транзисторный инвертор, содержащий двухтактиый задающий генератор, согласующий трансформатор с отводом от средней

точки нервичиой обмотки, крайиие отводы которого соедииены с коллекторами транзисторов задающего генератора, двухтактный усилитель мощности с токовым измерительным резистором в цепи питания последнего и регулирующий транзистор, эмиттер которого подключен к входному выводу, отличающийся тем, что, с целью упрощения, коллектор вышеупомянутого регулирующего транзистора иодсоединен к отводу от средней точки нервичной обмотки согласующего трансформатора.

2.Транзисторный инвертор по п. 1, отличающийся тем, что база вышеупомянутого регулирующего транзистора соединена со средней точкой дополнительно

введенного резистивного делителя напряжения, подключенного к выводам усилителя мощности по цепи питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 156605, кл. Н 02М 3/20, 1963.

2.Авторское свидетельство № 296198, кл. Н 02М 3/14, 1969.

3.Авторское свидетельство № 413589, кл. Н 02М 7/52, 1974.

i