Транзисторный инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(5) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР .

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известен транзисторный инвертор с защитой от перегрузок при аварийных режимах в нагрузке, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, LC-фильтр, вспомогательный выпрямитель, датчик тока, пороговый элемент П.

Известное устройство обеспечивает полное отключение задающего генератора и усилителя мощности при перегрузке в выходных цепях от источника питания.

Однако данный статический преобразователь имеет недостаточно высокую надежность из-за наличия большого количества функциональных узлов и элементов, обеспечивающих защиту, а именно: вспомогательный выпрямитель, транзисторный усилитель с ограничивающим резистором, LC-фильтр, диод и датммк тока, пороговый элемент и

коммутатор. Основные исполнительные органы устройства защиты преобразователя (коммутатор, датчик тока, пороговый элемент), стоят в цепях питания. Поэтому при низких питающих напряжениях и больших входных токах, в них рассеиваются большие мощности, что снижает надежность устройства в целом. Кроме того, датчик перегрузки и пороговый элемент при емкостном ха10рактере нагрузки и в режиме рекуперации может выдавать ложный сигнал, так как датчик перегрузки связан через конденсатор с дросселем силовой части преобразователя.

15

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является транзисторный инвертор, содержащий последовательно соединенные усилитель мощности и задающий генератор, допол20нительная обмотка выходного трансформаторе которого соединена последовательно-встречно с одной из выходных обмоток трансформатора усилителя мощмости, и через выпрямитель и фильтр подключена ко входу исполнительного органа защиты, выход которого подключен к базовым цепям транзисторов усилителя мощности 2 .

Недостатком известного устройства является наличие двух транзисторов и дополнительного трансформатора в качестве исполнительного органа защиты преобразователя, что не обеспечивает надежность преобразователя вследствие его сложности.

Цель изобретения - упрощение инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в транзисторном инверторе исполнительный орган выполнен в виде тиристора, управляющий электрод которого подключен через последовательную цепочку из диода и резистора к одному из выводов выходной обмотки трансформатора усилителя мощности.

На чертеже представлена схема предлагаемого транзисторного инвертора.

Транзисторный инвертор содержит задающий генератор 1, служащий для преобразования напряжения первичного источника постоянного тока в импульсное напряжение прямоугольной формы высокой частоты. С одного выхода задающего генератора 1 импульсы поступают в базовые цепи транзисторов усилителя 2 мощности. С дополнительной вторичной обмотки 3 задающего генератора импульсное напряжение выпрямляется диодом и фильтруется конденсатором 5. Выпрямленное и отфильтрованное напряжение элементами и 5 поступает на анод тиристора 6, являющегося исполнительным органом. На управляющи: 1 электрод тиристора 6 напряжение поступает через выпрямительНв|й диод 7 и резистор 8, который служит для установления заданной величины отпирания тока тиристора. Управление тиристором осуществляется с дополнительной обмотки 9 трансформатора усилителя мощности, которая встречно-последовательно соединена с дополнительной -обмоткой задающего генератора и является датчиком сигнала перегрузки инвертора по выходу.

При подключении к источнику питания транзисторный инвертор переводится в динамический режим работы, при этом импульсы прямоугольной формы высокой частоты с задающего генератора 1 поступают в базы транзисторов усилителя 2 мощности и далее поступают на выход, 8 исходном состоянии, в режиме допустимой величины выходной мощности, на дополнительной обмотке 3 задающего генератора 1 формируется напряжение; которое выпрямляясь диодом , обеспечивает анодное питание тиристора 8. На дополнительно обмотке 9 усилителя 2 мощности формируется напряжение, которое сдвинуто по фазе относительно напряжения на обмотке 3 на l80. Разностное напряжение с встречно-последовательно соединенных обмоток 3 и 9, выпрямленное диодом 7 через резистор 8, подается на управляющий электрод тиристора 6. Абсолютная величина этого разностного напряжения такова, что его недостаточно для отпирания тиристора. Таким образом, в исходном

0 состоянии тиристор 6 заперт, а, следовательно, напряжение обмотки 3, выпрямленное диодом , не поступает на вход усилителя 2 мощности и не оказывает воздействия на его работу.

При возникновении перегрузки на выходе транзисторного инвертора (т.е. в случае превышения выходной мощностью критической величины) происходит уменьшение напряжения как

на основной выходной цепи, так и на дополнительной обмотке 9 усилителя 2 мощности. Снижение напряжения на дополнительной обмотке 9 обусловлено изменением режима работы транзисторов усилителя мощности, увеличением падения напряжения в транзисторах и трансформаторе его. В результате уменьшения напряжения на обмотке 9 абсолютная величина разностного напряжения возрастает. Этого напряжения оказывается достаточным (после выпрямления диодом 7) для обеспечения необходимой величины тока управления, отпирающего тиристор 6. После отпирания тиристора 6 напряжение с катода диода подается на вход усилителя 2 мощности. Полярность и абсолютная величина напряжения, подаваемого на вход усилителя мощности таковы, чтобы запереть транзисторы усилителя мощности, а абсолютная величина его выбирается из условия надежного запирания транзисторов усилителя мощности.

В таком режиме транзисторный инвертор может находиться в течение длительного времени, так как усилитель мощности заперт напряжением по-. стоянного тока, подаваемым в базовые цепи транзисторов, а задающий генератор работает в нормальном динамическом режиме. Высокая надежность устройства обе печивается активным запиранием транзисторов усилителя мощности при возникновении перегрузки на выходе инвертора, а также за счет значительно го упрощения устройства, в котором на три функциональных узла меньше, чем в известном. Формула изобретения

Транзисторный инвертор, содержащий последовательно соединенные усилитель мощности и задающий генератор, дополнительная обмотка выходного трансформатора которого соединена последовательно-встречно с одной из выходных

Источники информации, принятые во внимание при экспеС)тизе

70 41«б9, кл. Н 02 М , 1971. 9 . обмоток трансформатора, усилителя мощности, и через выпрямитель и фильтр подключена ко входу исполнительного оргяна защиты, выход которого подключен к базовым цепям транзисторов усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью упрощения, указанный исполнительный орган выполнен в виде тиристора, управляющий электрод которого подключен через последовательную цепочку из диода и резистора к одному из выводов выходной обмотки трансформатора усилителя мощности.