Стабилизированный инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры. Известен преобразователь, выполненный .по двухтактной схеме с выход ным трансформатором, содержащий силовые транзисторы, связанные своими входами с обмоткой смещения и обмот кой обратной связи fl , а также другие преобразователи постоянного напряжения с внутренней стабилизацией, осуществляемой с помощью стабилитрона 2}, з и Г4. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизированный инвертор,выполнен ный по двухтактной схеме с выходным трансформатором, содержащий силовые транзисторы, базы которых подключены к обмотке смещения, кроме того их управляющие переходы зашунтированы силовой цепью дополнительных транзи торов , управляющие электроды которых через диоды подключены к крайним выводам обмотки обратной связи,а управляющие переходы зашунтированы резисторами, причем средняя точка обмотки обратной связи через стабилитрон связана с эмиттерами всех транзисторов и одним из входных выводов . Принцип действия инвертора заключается в ограничении амплитуды выходного напряжения на заданном уровне. При увеличении выходного напряжения сверх заданного уровня стабилитрон в цепи обратной связи пробивается и открывается один из дополнительных транзисторов, который ограничивает ток базы соответствую-, щего силового транзистора таким образом, что выходное напряжение восстанавливается на заданном уровне. Выходное напряжение в каждый из смежных полупериодов работы преобразователя, приведенное к напряжению на обмотке обратной связи, определится выражениями ; ст. Ai + -напряжение пробоя стабилитрона в цепи обратной связи; А. ла -падение напряжения на диодах в цепи обратной связи соответственно дЛя левого и правого плеч инвертора; и и U - падение напряжения 1 -2 на переходах базаэмиттер дополнительных транзисторов соответственно для левого и правого плеч инвертора CsJ. Недостатки данного инвертора состоят в том, что амплитуда напряжений в смежных полупериодах работы преобразователя зависит от величин Уд и и г,, l а. Ta ввиду значительного технологического разброса этих величин значения U g,,, и U gt,, могут сил но отличаться по величине, т.е, выходное напряжение такого инвертора имеет значительную несимметрию. При работе инвертора на выпрямитель эта несимметрия дополнительно увеличивается за счет различного падения напряжения на выпрямительных диодах. При работе инвертора на выпрямитель несимметрия его выходного напряжения приводит к значительному росту пульсаций напряжения, увеличению габаритов сглаживающего фильтра, снижает надежность работы инвертора .(при емкостном фильтре затрудняется запуск, инвертор может перейти в режим однотактной работы).. Золи инвертор выполнен с ненасыщающимся выходным трансформатором, то несимметрия выходного напряжения может привести, особенно при работе на высоких частотах, к насыщению трансформатора,что также снижает на дежность работы инвертора. Кроме того, в данном инверторе регулировка выходного напряжения может произ водиться только nyteM подбора числа витков обмотки обратной связи, т.е. дискретно. Это не позволяет точно установить нужную величину выходног напряжения. Цель изобретения - увеличение надежности и уменьшение габаритов устройства путем обеспечения возмож ности симметрирования и точной уста новки заданной величины выходного.н пряжения. Поставленная цель достигается те что в инвертор дополнительно введен резистор, включенный между средней точкой обмотки обратной связи и ста билитроном. При этом дополнительный резистор совместно с резисторгми, шунтирующими переходы база-эмиттер дополнительных транзисторов, образу делитель напряжения. Соотношение ве личин резисторов в цепях база-эмиттер дополнительных транзисторов определяет с&отношение амплитуд напря жений смежных полупериодов инвертор Выбором нужного соотношения можно симметрировать выходное напряжение. На чертеже приведена принципиаль ная электрическая схема стабилизи.рованного инвертора. Инвертор выполнен по схеме двухактного автогенератора на основных иловых транзисторах 1 и 2 с силовым рансформатором 3. Трансформатор соержит основную силовую обмотку 4, бмотку 5 смещения, обмоткуб обратой связи и обмотку 7 для подключения нагрузки. Параллельно переходам базаэмиттер основных силовых транзистоов подключены силовые цепи дополнительных маломощных транзисторов 8 и 9. Управляющие переходы дополнительных транзисторов зашунтированы резисторами,10 и 11 и диодами 12 и 13. Базовые выводы дополнительных транзисторов через диоды :14 и 15 соединены с крайними выводами обмотки обратной связи, средний вывод которой через резистор 16 и стабилитрон 17 подключен к точке соединения эмиттеров всех транзисторов. Инвертор работает следующим образом. Предположим, что в один из полупериодов работы инвертора открыт транзистор 1. При достижении напряжением на обмотке 6 обратной связи величины, равной напряжению пробоя стабилитрона 17, транзистор 8 приоткрывается, шунтируя выходную цепь и уменьшая ток базы основного транзистора 1 автогенератора. Транзистор 1 переводится в режим эмиттерного повторителя, поддерживая напряжение на всех обмотках трансформатора неизменным в течение всего полупериода. В другой полупериод работы автогенератора при смене полярности напряжений на его обмотках транзистор 8 работает в инверсном режиме, открываясь током, протекающим через резистор 10 и диод 12 от обмотки смещения.При этом падение напряжения на транзисторе 8 закрывает основной транзистор 1 автогенератора. Напряжение на откралтом-транзисторе 8 обеспечивает защиту перехода базаэг-шттер транзистора 1 от перенапряжений (для фиксации этого напряжения параллельно резисторам 10 и 11 включены диоды 12 и 13). Аналогично работает другая часть схемы на транзисторах 1 и 9. В многоканальных источниках питания, когда на выходе инвертора включено несколько выпрямителей, одновременно симметрировать напряжение каждого из выпрямителей невозможно. Однако,если в известном устройстве несимметрия напряжений на выходе каждого выпрямителя равна алгебраической сумме несимметрий инвертора и соответствующего выпрямителя, то в предлагаемом устройстве эта величина может уменьшиться до величины несимметрии соответствующего выпрямителя путем устранения несимметрии инвертора. При регулировании источника питания для обеспечения минимального