Стабилизированный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/217 

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для питания аккумуляторов или батарей различных устройств, работающих .на переменном токе, например виброкомпрессоров. Известен стабилизированный инвертор, содержащий двухтактный усилител мощности на транзисторах одного типа проводимости, в коллекторные цепи ко торых включен трансформатор с обмоткой обратной связи, и резистивный делитель базового напряжения 1. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является стабилизированный инвертор, содержащий двух тактный усилитель мощности на транзи торах одного типа проводимости, вклю ченных по схеме с общим эмиттером, трансформатор с коллекторной обмзткой, подключенной в коллекторные це пи указанных транзисторов, и.обмэткой обратной связи, подключенной в базовые цепи этих же транзисторов, и резистивный делитель базового напряжения 2 . Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходного напряжения при изменении питающего напряжения и тока нагрузки. Это достигается тем, что предлагаемый стабилизированный инвертор снабжен дополнительным транзистором с типом проводимости, противоположным типу проводимэсти транзисторов усилителя мощности и дополнительными двухполупериодным выпрямителем на двух диодах и фильтром,.причём дополнительный транзистор подключен параллельно нижнему плечу резистивного делителя базового напряжения, вк.га6ченного между выводами для прдк.лрчения питающего напряжения, коллектором - к выходу делителя, а эмиттером - к его нижнему вьлводу, абаза этого транзистора соединена с выходом дополнительного фильтра,вход которого подключен к точке соединения диодов дополнительного выпрямителя,при этом крайние выводы диодов упомянутого выпрямителя подключены параллельно обмотке обратной связи трансформатора,к среднему выводу которой подключен выход резистивного делителя базового напряжения. Принципиальная схема стабилизированного инвертора представлена на чертеже.

Стабилизированный инвертор содерж усилитель мощности на транзисторах 1 и 2 одного типа проводимости, включенных по схеме с общим эмиттером, трансформатор 3 с коллекторной обмоткой 4, обмоткой 5 обратной связи, включенной в цепи транзисторов 1 и 2, выходной обмоткой б, дополнительный фильтр 7, состоящий из резистора и конденсатора, подключенный выходом к базе дополнительного jipaHSHCTopa 8 с типом проводимости, противоположньам типу проводимости транзисторов 1 и 2, причем транзистор 8 подключен параллельно нижнему плечу резистивного делителя 9 базового напряжения, включенного между выводами для подключения питающего напряжения, а выход этого делителя соединен со средним выводом обмотки 5 обратной связи. Вход дополнительного фильтра 7 подключен к точке соединения диодов дополнительного выпрямителя 10, а крайние выводы диодов выпрямителя 10 подключены параллельно обмотке 5 обратной связи.

Стабилизированный инвертор работает следующим образом.

При подключении питакицего напряжения благодаря наличию положительной обратной связи инвертор входит в режим автогенерации. Транзисторы и 2 с частотой, определяемой индуктивностью коллекторной обмотки 4 величиной тока возбуждения в обмотке 5 обратной связи и величиной сопротивления нагрузки, поочередно переходят из режима насыщения в режим полного .запирания. На выходной обмотке б вырабатывается переменное напряжение с формой, очень близкой к меандру.

Если при нижнем значении питающего напряжения величина резистора фильтра 7 выбрана, такой, что дополнительный транзистор 8 заперт, то частота выходного напряжения инвертора (при постоянных остальных факторах) определяется током возбуждения транзисторов 1 и 2, протекающим через резистор нижнего плеча делителя базового напряжения 9, и но.минальна. При увеличении питающего напряжения до верхнего значения величина выпрямленного диодами дополнительного выпрямителя 10 напряжения на фильтре 7 увеличивается, тразистор 8 приоткрывается и шунтирует резистор нижнего плеча делителя 9, при этом ток возбуждения транзирторов 1 и 2 увеличивается быстрее, че в случае отсутствия транзистора 8, компенсируя при этом увеличение час тоты за счет увеличения питающего напряжения. В результате частота выходного напряжения инвертора остается неизменной.

При уменьшении тока нагрузки инвертора транзистор 8 приоткрывается

за счет некоторого увеличения напряжения возбуждения, ток возбуждения при этом несколько увеличивается, компенсируя вызвавшее его уменьшение повышением входного сопротивления транзисторов 1 и 2 за счет уменьшения тока нагрузки, поэтому частота выходного напряжения инвертора остается постоянной. Аналогично протекает процесс стабилизации частоты при увеличении тока нагрузки инвертора.

Таким образом, за счет подключения параллельно нижнему плечу делителя базового напряжения транзистора противоположного типа проводимости с фильтром в базовой цепи,, который подключен к диодам выпрямителя, происходит стабилизация частоты выходного напряжения при достаточно высоком КПД преобразователя.

Формула изобретения

Стабилизированный инвертор, содерЖсщий двухтактный усилитель мощности на транзисторах одного типа проводимости, включенных по схеме с общим эмиттером, трансформатор с коллекторной обмэткой, подключенной в коллекторные цепи указанных транзисторов, и обмоткой.обратной связи, подключенной в базовые цепи этих же транзисторов, и резистивный делитель базового напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходного напряжения при изменении питающего напряжения и тока нагрузки, он снабжен дополнительным транзистором с типом проводимости противоположным типу проводимости транзисторов усилителя мощности, и дополнительными двухполупериодным выпрямителем на двух диодах и фильтром, причем дополнительный транзистор подключен параллельно нижнему плечу резистивного делителя базового напряжения, включенного между выводами для подключения питаквдего напряжения коллектором - к выходу делителя, а эмиттером - к его нижнему выводу, а база этого транзистора соединена с выходом дополнительного фильтра, вход которого подключен к точке соединения диодов дополнительного выпрямителя, при крайние, выводы диодов -упомянутого выпрямители-, подключены параллельно обмотке обратной связи трансформатора, к среднему выводу которой подключен.выход резистивного делителя базового напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. Додика С. Д и Гальперина Е. И. М., Советское радио , 1966, с. 229, рис. VI б.

2, Авторское свидетельство СССР № 312248, кл. G 05 F 1/52, 1970 (прототип) .

«Г Ч