Двухтактный инвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M7/537 

(54) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР

1

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

Известны преобразователи с выходными трансформаторами, в которых возможно одностороннее насыщение выходного трансформатора вследствие несимметрии активных сопротивлений плеч инвертора 1.

Недостатки этих преобразователей заключается в сложности автоматических устройств, исключающих асимметрию трансформатора и больших потерях в транзисторах и трансформаторах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухтактный инвертор, содержащий транзисторные ключи с управляющими входами, связанные с выходными выводами источника управляющего напряжения и силовым выходным выводом, соединенным с первичной обмоткой трансформатора на сердечнике с зазором, в который помещен элемент с магнитозависимым сопротивлением 2.

Недостаток известного преобразователя сложность и недостаточная надежность за счет большой амплитуды сквозных токов и времени их протекания, а также недостаточное быстродействие автоматического симметрирования трансформатора.

Цель изобретения - упрощение преобразователя и повышение надежности за счет снижения амплитуды сквозных токов через транзисторные ключи и повыщение быстродействия симметрирования перемагничиваний трансформатора.

Для достижения поставленной цели в двухтактном инверторе выходные выводы источника управляющего напряжения динены с управляющим входом транзисторного ключа через магнитозависимый элемент. В качестве магнитозависимого элемента используется магнитодиод или магниторезистор.

На фиг. 1 изображена принципиальная

5 электрическая схема инвертора с магнитодиодом; на фиг. 2 - вариант инвертора, выполненного по полумостовой схеме с использованием магниторезистора, на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие работу инвертора. Двухтактные инверторы, содержат транзисторы 1 и 2, выходной трансформатор 3 с зазором, в которых помещен элемент 4 с магнитозависимым сопротивлением (магнитодиод на фиг. 1 или магниторезистор на

фиг. 2), токоограничивающие резисторы 5, обмотки 6 положительной обратной связи. На диаграммах (фиг. 3) показано изменение 7 индукции в зазоре сердечника 3, изменение 8 сопротивления в цепи управления транзисторов и напряжение 9 на обмотках выходного трансформатора.

Двухтактный инвертор работает следующим образом.

При отпирании одного из транзисторов I, 2 индукция в зазоре сердечника 3 линейно возрастает, обеспечивая соответствующий рост сопротивления магнитодиода (или магниторезистора) и спад тока базы открытого транзистора. В момент t, (фиг. 3) открытый транзистор выходит из насыщения, вызывая процесс переключения транзисторов и перемагничивание трансформатора 3. Величина индукции в сердечнике выходного трансформатора 3 определяет величину сопротивления элемента 4, следовательно определяет и моменты ti, i и т. д. переключения транзисторов.

Токоограничивающий резистор 5 выбирается из условия задания значения индукции с целью его максимального использования.

Потери на управляющих переходах транзисторов уменьшаются за счет насыщения транзисторов до половины периода, однако при переключении транзисторов устраняется наличие избыточных носителей у запираемого коллекторного перехода транзисторов, что позволяет снизить амплитуду всплеска коллекторного тока транзистора при переключении.

Кроме того, в предлагаемом изобретении симметрирование трансформатора производится в каждом полупериоде без запаздывания, что обеспечивает надежную работу инвертора в переходных режимах с внешним управляющим сигналом от об.мотки 6 обратной связи.

Таким образом, в инверторе устранены насыщение сердечника выходного трансформатора и всплеск намагничивающего тока, так как переключение производится за счет снижения (фиг. 3) тока базы транзисторов. Это снижает потери мощности в транзисторах и трансформаторе, улучшает работы транзисторов, их использование и надежность, уменьшает поле рассеивания трансформатора, улучшает прямоугольность формы напряжения на обмотках трансформатора, что позволяет снизить массу и объем входных и выходных сглаживающих фильтров, демпфирующих цепочек. Выполнение трансформатора на броневом чащкообразном сердечнике позволяет дополнительно уменьшить его поле рассеивания за счет экранирования зазора для магниторезистора и обмоток

внутри сердечника, что дополнительно улучшает форму напряжения на обмотках и снижает массу и объем фильтров преобразователя, радиопомехи при его работе, упрощает намотку трансформатора.

Формула изобретения

отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения его надежности за счет снижения амплитуды сквозных токов через транзисторные ключи и повышения быстродействия симметрирования пере.магничивания трансформатора, выходные выводы источника управляющего напряжения соединены с управляющим входом транзисторного ключа через магнитозависимый элемент.

используется магнитодиод.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 551782, кл. Н 02 С 7/537, 1975.