Симметричный транзисторный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/537 

(54) СИММЕТРИЧНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах автома- тики и вторичного электропитания.

Известно устройство, содержащее усилитель мощности, возбуждаемый от магнитного мультивибратора, длительности смежных полупериодов напряжения которого регулируются интегрирующим дифференциальным усилителем, на казхдый из входов которого подается сигнал, пропорциональный току эмиттера соответствующего транзистора 1. Недостатком известного устройства является поднасыщение трансформатора при несимглетричной (по полупериодам) нагрузке и при скачкообразном изменении возмущающих воздействий (входное напряжение, ток нагрузки), так как в контуре регулирования имеется интегрирующий усилитель. Это приводит к ухудшению КПД и ненадежности устройства.

Известен также транзисторный инвертор, в цепь питания которого включен линейный дроссель. При насыщении трансформатора входное напряжение прикладывается к дросселю, теМ

самым уменьшается перегрузка транзисторов 2.

Недостатками схемы являются ухудшенные массо-габаритные показатели 5 (введен дополнительный дроссель, рассчитанный на напряжение питания и ток нагрузки) и наличие паузы в выходном напряжении.

Наиболее близким к изобретению 10 по технической сущности является симметричный тра;1зисторный инвертор, содержащий усилитель мощности и коммутирующий дроссель, подключенный к одной из обмоток выходного транс15 и соединенный с узлом, , переключающим силовые транзисторы усилителя мощности З .

Однако при учете времени запирания транзисторов, цикл перемагничивания 20 становится несимметричным, что особенно опасно на повышенных частотах и при больших (200, 600 В) питающих напряжениях.

Цель изобретения - исключение 25 несимметрии, вызванной неоднозначностью времени запирания силовых транзисторов инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены ре30 зийторныЛ делитель напряжения, двухнодный стабилитрон, запоминающий онденсатор, пороговый элемент и

р6йё ку бчный усилитель, причем один из резисторов делителя напряжения соединён одним выводом с одной из бкладок запоминающего конденсатоarv а другим - сГ одним из электродов Двухач та6го стабилитрона, второй электрод которого соединен со входом порогового элемента и вторюй Йбладкой запсэминающего конденеатора, выход порогового элемента соединен через дополнительный резистор

со .входом промежуточного усилителя, вторичная обмотка трансформатора которого подключена ко входам силовых транзисторрв усилителя мощности.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Схема содержит усилитель 1 мощности, ко вторичной обмотке трансформатора 2 которого подключены последйвательно соединен:1ые коммутирующий дроссель 3 и резисторный делитель напряжения 4, 5, соединенный через двуханодный стабилитрон б,с запоминающйм кЬндёнсатором 7 и со входом порогового элемента 8, промежуточный усилитель 9, вторичные обмотки трансформатора котороГС сОёдинены со входамй силовых транзисторов усилителя мощности, причем питание порогового элемента 8 и усилителя 9 осуществляеТёя от вспомогательного источника

То.....

устройство работает следующим образом.

Предположим, насыщается коммутирующий дроссель 3, напряжение на нем падаети прикладывается к резистйвному делителю 4,. 5. Так как напряжение на транзисторе 5 выбирается больше, чем напряжение пробоя стабилитро-. на 6, т.о конденсатор 1 начинает перёзаряжа ться, и в момент равенства Напряжения на нем нулю, пороговый элемент 8 открывается и изменяет знак напряжения, поступакхцего на входы сил&вых транзисторов усилителя . Напряжение на трансформаторе 2 изменяется через время, ра вное времени запирания силового транзистора. В течение эТрго вреМёН й конденсатор 7 заряжается дс опредейеннрй величины.

Полярность напряжения на тре йс ф6р маторе 2 меняется на противопрложную, дроссель 3 выходит из насьпдения и начинает перемаг нй 1йТва йсяГ Следовательно, напряжение на резисторе 5 с тановится близким к нулю, а напря жение на конденсаторе 7 -перестает изменяться (входное сопротивление порогового элемента должно быть достатрчНб высоким). Напряжение на конденсаторе 7 пропорционально врёмёни

запирания с |лЬв6гбтранзистс)р;а инвертора. Сердечник дросселя 3 вновь - HacBMaeTe- -rdWArfl -lT rHlitfSlif

перезаряжаться. Поскольку постоянная врёмёни перезаряда конденсатора в полупериоды одинакова, время разряда конденсатора до нулевого уровня равно времени запирания силоврго транзистора, открытого в.предыдущий полуперИЬД. через такое жеВремя после насыщения сердечника дросселя . 3 подается фронт управляквдего напряжения на транзистор усилителя мосчности. Через время, равное времени злпирания силового транзистора изменяется полярнрсть напряжения на трансформаторе 2 усилителя мощности и Прекращается перезаряд конденсатора 7, напряжений на котором запоми5 нается на уровне, пропорциональном времени запирания силового транзистора до мрмента насыщения коммутирующ го дросселя 3..

л Таким образом, длительность смежных полупериодов увеличивается на одинаковую величину,, и, следовательно, исключается несимметрия перемагничивания трансформатора, обусловленная неодйОзначностью времени запирания силовых транзисторов, что дает возможность повысить КПД, надежность и частотные возможности преобразователя.

Формула изобретения

Симметричный транзисторный инвертор, содержащий усилитель мощности

и коммутирующий дроссель, подключенный к одной из обмоток выходного трансформатора и соединенный с узлом, переключагацим силовые транзисторы усилителя мощности, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью исключения несимметрии, вызванной неоднозначностью времени запирания силовых транзисторов усилителя мощности, в устройство введены резисторный делитель напряжения, двуханодный

стабилитрон, запоминающий конденсатор , пороговый элемент и промежуточный усилитель, причем один из резисторов делителя н-апряжения соединен Одним выводом с одной из обкладок

запоминакяцего конденсатора, а другим - с одним из электродов двуханодйЬго бтабйлйт бна, второй электрод которого сРединён со входом порого801 0 элемента и второй обкладкой запоминающего конденсатора, выход порогового элемента соединен через допрлнительный резистор со входом прюмежутоЧногр усилителя, вторичная рбмотка трансформатора которого подкл( ко входам силовых транзисторов усилителя мощности.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Симметрирование транзисторных пре. ---.образователей с внешним управлением/ Сб„ Электронная техника в авто атике. Вып. 6. П., Сов. радио, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР № 163648, кл. Н 02 К 1/16, 1964.