Преобразователь постоянного напря-жЕНия B пЕРЕМЕННОЕ Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания средств а томатики, вычислительной техники и связи. Известны преобразователи постоянн го напряжения в переменное, выполне ные на базе транзисторного инвертора работающего в режиме прямоугольных колебаний l и 2 . Недостатком известных преобразователей является сложность их схем. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предпагаемому является преобразователь постоянного напряжения в перемен ное, содержащий генератор коротких им пульсов , синхронизируемый от этого генератора счетный триггер, формирова тель импульсов гарантированной задержки, инвертор переходы база-эмиттер транзисторов которого через узел исключения сквозных токов связаны с В ПЕРЕМЕННОЕ выходами триггера и с формирователем импульсов гарантированной задержки 3j Не достатком такого JIpeoбpaзoвaтeля является то,что в нем отсутствует форсировка запирания выкдачаемых транзисторов инвертора, что приводит к появлению зависимости формы выходного напряжения преобразователя от тока нагрузки. Кроме того схема такого преобразователя сложна, так как в нем присутствуют генератор импульсов гарантированной задержки и две схемы И. Цель изобретения - уменьшение зависимости формы выходного напряжения от выходного тока путем уменьшения . времени переключения форсировкой выключения транзисторов инвертора, а также упрощение схемы преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в переменноеj.в качестве формирователя импульсов гарантированной задержки использован указанный генератор коротких импульсов, при этом он выполнен с трансформаторньм выходом, а узел исключения сквозных токов состоит из вновь введенных дополнительных вторичных обмоток трансформатора генератора коротких импульсов, количество которых равно количеству транзисторов в инверторе и каждая из них включена в цепь базы соответствующего транзистора. На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения в переменное $ на фиг. 2 - эпюры напряжений на его элементах. Преобразователь (фиг. 1) содержитгенератор 1 коротких импульсов с выходным трансформатором 2, -11меющим три вторичных обмотки 3, 4 и 5, две последних из которых образуют узел 6 ис ключения сквозных токов, синхронизиру емый от генератора 1 счетный триггер инвертор 8 на двух транзисторах 9 и 1 выходной трансформатор 11, первичная обмотка которого подключена к- коллекторам транзисторов 9 и 10. Обмотка 3 трансформатора 2 подключена ко счетно му входу триггера 7, оба парафазных выхода которого через обмотки 4 и 5 узла 6 подключены ко входам инвертора 8 - к базовым цепямтранзисторов 9 и 10. Причем указанный генератор коротких импульсов использован в качест ве формирователя импульсов гарантированной задержки. Эпюры напряжений (фиг. 2) относятс соответственно- к импульсам 12 на вторичных обмотках трансформатора, 13 и 14 - на выходах триггера и 15 и .16 на входах инвертора. Преобразователь работает следующим образом. Генератор коротких импульсов (например, блокинг-генератор) возбуждае триггер 7, который синхронизируется по переднему фронту импульсов 12, сн маемых с обмотки 3 трансформатора 2 генератора. Прямоугольные импульсы 1 и 14 с обоих выходов триггера 7 вычитаются с короткими импульсами одинаковых обмоток 4 и 5 трансформатора и подаются на вход инвертора 8. Вход ные импульсы 15 и 16 инвертора на вр мя взаимодействия импульсов триггера с импульсами генератора 1 имеют крат ковременные всплески вниз (в направление, соответствующее запиранию тра зисторов инвертора), причем по окончании импульса всплеск вниз больше (на полную амплитуду импульса обмоток 4 и 5);, а в его начале - меньше на величину разности амплитуд импульсов триггера и обмотки. Приведенные на фиг. 2 эпюры 15 и 16 соответствуют случаю, когда амплитуда импульсов генератора (на обмотках 4 и 5) превышает амплитуду импульсов триггера. Можно допустить и равенство этих амплитуд, тогда всплеск вниз перед появлением импульса, отпирающего соответствующий транзистор инвертора, может отсутствовать (будет только пауза), но на практике следует стремиться к некоторому преобладанию коротких импульсов, чтобы при возможных в процессе эксплуатации уходах параметров схемы равенство указанных импульсов могло иметь место только как предельный случай, иначе открывающий импульс примет ступенчатую форму, что может уменьшить скорость переключения транзисторов инвертора. Таким образом при переключении инвертора создается пауза в работе всех его силовых транзисторов, в течение которой происходит рассасывание избыточных носителей в базах выключаемых транзисторов. Ускорению этого процесса способствует то, что при запирании на ранее работавшие транзисторы подается запирающая часть входного импульса (эпюры 15 и 16), то есть запирание производится в форсированном режиме (импульсами генератора 1). При отпирании форсировка отсутству ет, но в ней нет и необходимости. В результате искажение формы выходного напряжения уменьшится, так как становится возможным уменьшить паузу в подаче отпирающих импульсов, на транзисторы инвертора. Упрощение схемы предлагаемого преобразЬвателя относительно схемы известного очевидно, так как отпадает необходимость в ждущем мультивибраторе (отдельном формирователе импульсов гарантированной задержки). Не нужны теперь и схемы И, функции которых выполняют дополнительные обмотки 4 и 5 трансформатора генератора коротких импульсов. Формула изобретения . Преобразователь постоянного напря- . жения в переменное, содержащий генератор коротких импульсов, синхронизируемый от этого генератора счетный триггер, формирователь импульсов гарантированной задержки, инвертор, переходы база-эмиттер транзисторов которого через узел исключения сквозных ток.ов связаны с выходами триггера и с формирователем импульсов гарантированной задержки, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения зависимости формы выходного Напряжения от выходного тока путем уменьшения времени переключения форсировкой выключения транзисторов инвертора, а также упрощения схемы, в качестве формирователя импульсов гарантированной задержки использован .указанный генератор корот.кш4 импульсов, при этом он выполнен с трансформаторным выходом, а узел исключения сквозных токов состоит из вновь введенных дополнительных вторичных обмоток трансформатора генератора корот|сих импульсов, количество Которых равно количеству транзисторов в инверторе и каждая из них включена в цепь базы соответствующего транзистора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 408438, кл. Н 02 М 7/537, 1973.

2.Справочник по полупроводниковой электронике. Под ред. Ллойда П. Хантера, М., Мапганостроение, 1975, с. 328-330, рис. 6-22.

3.Патент Японии № 49-21849, кл. Н 02 М 7/52, 1974.

Чпит. инвертора

Вымд

Фиг.1

f9

/5

4