Инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(54) ИНВЕРТОР Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в сйстемах электропитания аппаратуры,содер жащих транзисторные инверторы. Известные транзисторные инверторы, выполненные на повьшенную частоту, со держат задающий генератор и двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором . Недостатком известных инверторов являются большие пики тока через тран зисторы усилителя мощности, возникающие в момент насьщения сердечника выходного трансформатора. Кроме того, вследствие запаздывания транзисторов, обусловленного явлением рассасывания избыточных носителей в их базах, возни кает режим сквозных токов, который так же, как и насьщение-трансформаторов, вызывает увеличение динамических потерь и снижение надежности работы транзисторов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является инвертор,который содержит двухтактный возбудитель со счетным входом и выходом, каскад на двух транзисторах и трансформаторе с сердечником из материала с малой коэрцитивной силой, причем входной зажим инвертора соединен через дроссель, шунтированный возвратным диодом, с зажимом цепи питания выходного каскада и со входом двутстактного возбудителя, выход которого соединен с входными цепями указанных транзисторов 2. Недостатком известного инвертора является большое время переброса двуктактного возбудителя, в течение которого происходит увеличение тока через дроссель. Это приводит либо к снижению надежности инвертора и повышению динамических Потерь, которые возрастают с увеличением частоты коммута. ции транзисторов, что влечет за собой увеличение массы их радиаторов, либо к увеличению веса и габаритов дросселя.

Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей ийвертора путем уменьшения динамических потерь.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом инверторе все эмитте-ры транзисторов выходного каскада и двухтактного возбудителя соединешл с дросселем, двухтактный возбудитель выполнен по схеме автогенератора с трансформатором с двумя обмотками обратной связи и с двумя выходшлми обмотками, при зтом одна пара разноименш 1х концов выходных обмоток и обмоток обратной связи соединена соответственно с базами транзисторов выходного каскада и двухтактного возбудителя, а средние TO4kH этих же обмоток соединены с зажимом цепи питания выходного каскада. На чертеже приведена схема инвертора . .

Предлагаемьй инвертор содержит двухтактный возбудитель- 1, .дроссель 2, выходной каскад 3, трансформатор 4 с обмотками 5 обратной связи и выходными обмотками 6 и нагрузку 7. Двухтактный возбудитель I собран по схеме трансформаторного автогенератора со средней точкой на транзисторах 8 и 9, а выходной каскад - по схеме усилителя мощности с трансформатором 10 со средней точкой на транзисторах 11 и 12.

Выход возбудителя 1 образован двумя обмотками 6 и подключен ко входам транзисторов 11 и 12 через дроссель 2, шунтированный диодом 13|базовые резисторы 14 и 15 к схеме 16 запуска инвертора. Эмиттеры транзисторов 8 и 9 возбудителя и транзисторов 1 и 12 выходного каскада объединены и-соедииены с отрицательным з.ажимом питания через дроссель 2.

Инвертор работает следуклцим образом.

Пусть полярность на обмотках тр нформатора 5 и б такая, как указано на схеме, при этом транзисторы В и П открыты, а 9 и 12 закрыты. При подключении источника питания к схеме 16 запуска запускается возбудитель. Каждый раз, когда сердечник выходного трансформатора 10 начинает входить в насьвдение, а также при любом другом скачкообразном изменении тока змиттера тра зистора 11, к дросселю 2 прикладывается импульс напряжения, полярность которого направлена встречно с напряжением обмотки 6, что приводит к

уменьшению базового тока транзистора 11 и увеличению напряжения на его переходе коллектор-эмиттер. Кроме того, напряжение на дросселе направлено встречно напряжению обмотки 5, поддерживающей в насыщенном состояшщ транзистор 8, что приводит к резкому уменьшению его базового тока и последующему лавинообразному выключению транзистора 8, а вслед а ним и транзистора 11 выходного каскада. Аналогичным образом протекают процессы при открытом состоянии транзисторов 9 и 12.

Благодаря такому включению дросселя 2, транзисторов возбудителя 1 и выходного каскада 3 удается обеспечить практически мгновенное ограничение тока змиттера транзисторов выходного каскада и прекращение процесса насьщения сердечника выходного трансформатора 10.

Поскольку, скорость нарастания тока коллектора в транзисторах 11 и 12 и скорость их выключения с одной стороны определяют динамические потери в вьщодном каскаде, а с другой стороны обуславливают массо-габаритшле показатели дросселя, то увеличение скорости ограничения токов в транзисторах и соответствующее ей уменьшение вольт-секундой площади напряжения на дросселе позволяет улучшить массогабаритные показатели транзисторного инвертора, в особенности при высокой частоте коммутации транзисторов.

Формула изобретения

Инвертор, содержащий двухтактный возбудитель и выходной каскад на двух i-paHBHCTOpax и трансформаторе с сердечником из материала с малой коэрцитивной силой, причем входной зажим инвертора соединен через дроссель, шунтированный возвратным диодом, с зажимом цепи питания выходного каскада и со входом двухтактного возбудителя, выход которого соединен с входными цепями указанных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей путем уменьшения динамических потерь, все эмиттеры транзисторов выходного каскада и двухтактного возбудителя соединены с дросселем, двухтактный возбудитель вьшолнен по схеме автоге5851нератора с трансформатором с двумя обмотками обратной связи и двумя выходимми обмотками, при этом одна пара разноименных концов выходных обмоток и обмоток обратной связи соединена соответственно с базами транзисторов выходного каскада и двухтактного возбудителя, а средние точки этих же обмоток соединены с зажимом цепи пи-, тания выходного каскада. 5 7096 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Ромаш Э.М. Транзисторные преобразователи в. устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. М., Энергия, 1975, с. 175. 2. Авторское свидетельство СССР № 355748, кл. Н 02 М 7/537, 1975.

И