Инвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M7/537 

(54) ИНВЕРТОР

1

Устройство относится к преобразовательной технике и может использоваться в системах автоматики для управления параметрами вторичных источников питания.

Известны инверторы, содержащие трансформатор с средним выводом силовой обмотки, подключенным к одному из входных выводов, к крайним выводам которой подключены коллекторы двух силовых транзисторов, их эмиттеры объединены и связаны с вторым входным выводом, базы транзисторов подключены к крайним выводам обмотки положительной обратной связи, причем нагрузка может быть подключена к одной или нескольким разделительным обмоткам 1 и 2.

Недостатками данных устройств являются их значительная сложность в случае реализации режима широтно-импульсного регулирования и ограниченность функционированных возможностей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является инвертор, содержащий два транзисторных плеча, трансформатор с силовой обмоткой, обмоткой обратной связи и разделительной обмоткой, два задатчика тока заряда и разряда конденсатора, включенного в цепь обратной связи 3.

К недостаткам известного устройства относятся сложность, связанная с необходимостью применения двух дополнительных 5 устройств (задатчиков тока), которые включены в цепь положительной обратной связи и предназначены для регулирования режимов заряда и разряда упомянутого конденсатора. Для обеспечения режима прерывисто той генерации в функции входного напряжения необходимо использование дополнительных устройств: транзисторов, усилителей с больщим коэффициентом усиления и т. д. для управления указанными задатчиками.

Кроме того, функциональные возможности устройства ограничены тем, что в нем нельзя исключить режим кратковременной генерации при уменьшении входного напряжения ниже фиксированного уровня. Последнее обусловлено разрядом конденсатора за счет наличия токов утечки как самого конденсатора, так и схемы в целом.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.

1 looraiuoHnaH цель достигается тем, что и инвертор, содержащий трансформатор с средним выводом силовой обмотки, подключенным к одному из входных выводов и к одному из электродов конденсатора, к крайliHM выводам которой подсоединены коллекторы двух силовых транзисторов, эмиттеры которых объединены и, ирисоединены к второму входному выводу через первый резистор, а базы иодключены к крайним выводам обмотки положительной обратной связи, средняя точка которой через другой резистор связана - с точкйй соединения третьего резистора и стабилитрона, введен резистор, который вместе с пнервым резистором образует делитель напряжения, а их общая точка, подсоединенная к эмиттерам транзисторов, но;|ключена к другому электроду кондeиcaт(Jpa, ири этом упомянутая точка соединения резистора и стабилитрона подключена к средней точке обмотки положительной обратной связи непосредственно через другой резистор.

На чертеже приведена схема инвертора.

инвертора содержит резистивные де. i и 2 напряжения, подключенные край)и.мй 1 ыводами к в.чодны.м выводам, а средним -- к точке соединения эмиттеров силовых транзисторов 3 и 4, с плюсовым .OM конденсатора 5, минусовой вывод KoTopoiH.i подключен к точке соединения с(К iiiPio :-;:ЯВ{)да си.Ювой обмотки 6 транс(рор.игг.)а 7 с минусовым входны.м выводом. Край -1ими выводами обмотка 6 подкм|;1чсна к коллекторам транзисторов 4 и 5, которых юдключены к крайним выво;iaM оп;,к)тки 8 обратной связи, средний выiii;:,.i к;)Т()К)й через ограничительный резисifip 9 подключен к отводу последовательной пеночки; состоящей из стабилитрона in и резистора , крайние выводы указанi;);: ii iio/KH подключены к входным выводам ;.:-; :). Нагрузка 12 может быть под -Oiicii; к одной (обмотка 1) или несколь.-:ii i ()а,)Де,и-ггельны.м об.моткам.

Нп|,с).:о) работает следующим образо;л.

В момент подачи наиря: ения питания т;;к. нротекаюпи1Й через резистивные делиTc.Hi 1 и 2 напряжения заряжает конденсатор 5. При достижении на последнем напря 1 ;с11ня, равного Lc UCT + , где : де l/t - напряжение на конденсаторе 5; /(,,- - напряжение стабилизации стаб и.нитрона 10;

-.эб напряжение перехода эмиттер-ба:ia Tpaiv-iHcTOpoB в базовой цепи одного или обоих гранз1 Сторов начинает протекать ток. .Лсиммстрия токов транзисторов и положит(мы1ая обратная связь нриводит к активному запиранию одного из транзисторов i aKTtiBijiJMy отпиранию другого, т. е. инвер:;ip );;1:дет В режим преобразования на|р :/-;с-М -:я. который характсризустся резким . ,, .:;:-MUvi внутреннегО еопротивления

Начиная с момента возникновения генерации, конденсатор 5 начнет разряжаться.

По мере разряда конденсатора 5 рабочая точка на вольтамперной характеристике етабилитрона 10 смещается влево. Дифференциальное сопротивление последнего увеличивается, вызывая эффект лавинного уменьщения базового тока. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе 5 уменьшится до величины U. -f произойдет срыв колебаний, так, как пульсирующий характер тока в цепи положительной обратной связи в условиях деффицита напряжения на конденсаторе 5 приводит к релейному срыву колебаний инвертора. Инвертор- перейдет в заторможенный режим, который характеризуетея резким увеличением его внутреннего сопротивления.

Таким образом, длительность режима генерации и длительность заторможенного, режима зависит от приращения энергии на нор.мирующем конденсаторе, которое в свою очередь зависит от приращения напряжения источника питания.

Очевидно, что в случае, если приращение энергии на конденсаторе 5 (в единицу времени) больще или равно энергии, затрачиваемой (в единицу времени) на преобразование инвертором, последний работает непрерывно.

В условиях дефицита энергии (входного 1 апряжения) инвертор работает в режиме прерывистой генерации.

Указанная схема реализует щиротно-имнульсный метод регулирования в функции напряжения питания. В случае, когда напряжение источника питания и„ s U.,. + -г- Ugg , инвертор постоянно находится в заторможенном режиме (совмещается функция порогового устройства).

Настройка инвертора на требуемый режим работы производится с помощью согла-. сования входного делителя с нагрузкой инвертора, а также подбором нормирующей емкости и Bbi6opoM типа стабилитрона.

Таким образом, введение цепи положительной обратной связи с стабилитроном 10, входных делителей 1 и 2 и нормирующего конденсатора 5 позволяет существенно расщирить область применения инверторов, избежать применения дополнительных устройств, например пороговых устройств, существенно упростить и унифицировать схемы импульсного регулирования.

Формула изобретения

Инвертор, содержащий трансформатор с средним выводом силовой обмотки, подключенным к одному из входных выводав, и к одному из электродов конденсатора, к крайним выводам которой подсоединены коллекторы двух силовых транзисторов, эмиттеры которых объединены и присоединены к вторрму входному выводу через резистор, а базы подключены к крайним выводам обмотки положительной обратной связи, средняя точка которой через другой резистор связана с точкой соединения третьего резистора и стабилитрона, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможностей, в него введен резистор, который вместе с первым резистором образует делитель напряжения, а их общая точка, подсоединенная к эмиттерам транзисторов, подключена к другому

электроду конденсатора, при этом средняя точка цепи из стабилитрона и резистора подключена к средней точке обмотки положительной обратной связи через резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2774593/24-07, 10.12J9.