Двухтактный инвертор

 

1. ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий входной и выходной трансформаторы , два управляемых ключа, два токоограничительных резистора, соединенных первыми выводами с выходными обмотками входного трансформатора, и две дифференцирующие RC-цепочки, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, ключи выполнены на биполярных тетродах, электроды удержания которых подк,пючены к вторым выводам резисторов, а электроды запуска через дифференцирующие RC-цепочки подключены к обмоткам выходного трансформатора и через дбполнительно введенные дифференцирующие-интегрирующие RC-цепочки - к соответствующим выходным обмоткам входного трансформатора. 2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, введены диоды, подключенные анодами к электродам запуска, а катодами - к вы8 $ ходным обмоткам входного трансформатора. (Л оо ел 05 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зов Н 02 М 7537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532249/24-07 (22) 2712.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) В. Ф. Кукушкин, Н. И. Абраменков, Т. И. Крутова, А. С. Быков и А. И. Волков (53) 621.314.58 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 262251, кл. Н 02 М 7/48, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 169662, кл. Н 02 М 7/48, 1965.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 915191, кл. Н 02 М 7/537, 1980. (54) (57) 1. ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий входной и выходной трансформаторы, два управляемых ключа, два токоограничительных резистора, соединенных

„„SU„„1078563 А первыми выводами с выходными обмотками входного трансформатора, и две дифференцирующие RC-цепочки, отличающийся тем, . что, с целью его упрощения, ключи выполнены на биполярных тетродах, электроды удержания которых подкЛючены к вторым выводам резисторов, а электроды запуска через дифференцирующие RC-цепочки подключены к обмоткам выходного трансформатора и через дополнительно введенные дифференцирующие-интегрирующие RC-цепочки — к соответствующим выходным обмоткам входного трансформатора.

2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности., введены диоды, подключенные анодами к электродам запуска, а катодами — к выходным обмоткам входного трансформатора. ф

1078563

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжений в переменное.

Известен двухтактный инвертор, содержащий в цепи базы каждого транзистора дроссель насыщения с прямоугольной петлей гистерезиса, шунтированный диодом исключения сквозных токов при переключении транзисторов.

Недостатком данного инвертора является 10 то, что при подаче отпирающего напряжения через дроссель протекает ток, который является отпирающим для выходного транзистора и снижает эффект ограничения сквозного тока, особенно при больших коэффициентах усиления транзисторов по току.

Кроме того, для завершения процесса обратного перемагничивания дросселя необходимо, чтобы обратный ток закрытого транзистора был больше тока переключения дросселя. 20

Известен также двухтактный инвертор, содержащий дополнительно насыщающийся трансформатор, вторичная обмотка которого шунтированная диодом, включена последовательно в цепь базы транзистора, а первичная через токоограничительный резистор соединена с выходной обмоткой входного трансформаторй (2).

Для нормальной работы такого преобразователя напряжение на выходной обмотке входного трансформатора должно быть больше прямого падения напряжения на шунтирующем диоде. Это приводит к завышенному уровню потерь в управляющей цепи. Величина этих потерь существенно возрастает при резервированном варианте реализации З5 устройства. Кроме того, диод шунти рует сравнительно высокоомную обмотку насыщающегося трансформатора, не участвующую при этом в ограничении тока через диодУровень тока вследствие этого может превысить допустимый, что снижает КПД, так как для ограничения тока через диод до допустимого уровня в базовую цепь транзистора введено ограничивающее сопротивление, на котором рассеивается дополнительная управляющая мощность при насыщен- 45 ном состоянии транзистора.

К недостаткам данного преобразователя так же как и предыдущего относится и эксплуатационное ограничение, накладываемое на характер нагрузки; во избежание мскажения формы напряжения на интервале времени от момента реверса тока через отпираемый ключ до входа насыщающего тран. сформатора в насыщение она должна носить индуктивный характер.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухтактный инвертор, содержащий входной и выходной трансформаторы, два управляемых ключа, два токоограничительных резистора, соединенных первыми выводами с выходными обмотками входного трансформатора, и две дифференцирующие RC-цепочки, соединяющие обмотки входного трансформатора с управляющими цепями дополнительных импульсных усилителей, выходные обмотки трансформаторов которых соединяют вторые выводы токоограничительных резисторов с базовыми цепями транзисторных ключей, выходы которых через нелинейные дифференцирующие цепи соединены с управ ляющими цепями противофазных импульсных усилителей. Кроме того, первичные обмотки трансформаторов импульсных усилителей шунтированы диодами и ключевыми транзисторами, базовые цепи которых через инерционные RC-цепи соединены с дополнительными обмотками выходного трансформатора. Такой преобразователь по сравнению с рассмотренными не искажает форму выходного напряжения и при нагрузке активного характера (исключая протекание сквозных токов) (3).

Недостаток известного преобразователясложность, обусловленная введением импульсных усилителей, и нетехнологичность, вызванная наличием нестандартных импульсных тр а нсформато ров.

Цель изобретения — упрощение инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в двухтактном инверторе, содержащем входной и выходной трансформаторы, два управляемых ключа, два токоограничительных резистора, соединенных первыми выводами с выходными обмотками входного трансформатора, и две дифференцирующие RC-цепочки, ключи выполнены на биполярных тетродах, электроды удержания которых подключены к вторым выводам резисторов, а электроды запуска через дифференцирующие

RC-цепочки подключены к обмоткам выходного трансформатора и через дополнительно введенные дифференцирующие-интегрирующие RC-цепочки — к соответствующим выходным обмоткам входного трансформатора.

Кроме того, с целью повышения надежности инвертора введены диоды, подключенные анодами к электродам запуска ключей, а катодами — к выходным обмоткам входного трансформатора.

На чертеже изображена принципиальная схема инверто0а.

Схема содержит входной 1 и выходной 2 трансформаторы, два управляемых ключа 3, два токоограничительных резистора 4, две дифференцирующих RC-цепочки 5, дифференцирующие-интегрирующие RC-цепочки 6 и диоды 7.

Ключи 3 выполнены на биполярных тетродах, катоды к которых подключены к ми1078563

10

Зо

40

3 нусовой клемме источника питания, соединенной с общей точкой выходных обмоток входного трансформатора 1, а аноды а— к противофазным выводам первичных обмоток выходного трансформатора 2, общая точка которых соединена с плюсовой клеммой источника питания. Выходные обмотки входного трансформатора соединены через токоограничительные резисторы 4 с электродами у удержания биполярных тетродов 3, а через диоды 7 — с электродами з запуска, причем аноды диодов 7 подключены к электродам з запуска биполярных тетродов 3.

Электроды запуска через дифференцирующие RC-цепочки 5 подключены к выводам обмоток выходного трансформатора, общая, точка .которых соединена с общей точкой выходных обмоток входного трансформатора (и с катодами биполярных тетродов), причем полярность этих обмоток выходного трансформатора противоположна полярности его первичных обмоток, соединенных с соответст- g0 вуюшими биполярными тетродами 3. Электроды запуска биполярных тетродов 3 через дифференцирующие-интегрирующие RC-цепочки 6 соединены с соответствующими выходными обмотками входного трансформатора 1.

Инвертор работает следующим образом.

При смене полярности напряжений на обмотках входного трансформатора 1 с положительной для выводов, отмеченных условно точками, на отрицательную на электрод удержания верхнего (по чертежу) из биполярных тетродов 3 подается сигнал запирающей полярности, а на электрод удержания нижнего — отпираюшей. Однако отпирания нижнего биполярного тетрода 3 не происходит, поскольку запускающий сигнал с входного трансформатора 1 задерживается дифференцируюше-интегрирующей цепочкой 6 на время, превышающее максимальное время выключения биполярных тетродов. По этой причине через время выключения верхнего из биполярных тетродов 3 происходит скачок напряжения положительной полярности на его аноде, который (с пересчетом через соответствующий коэффициент трансформациы выходного трансформатора) обеспечивает подачу запускающего импульса через дифференцируюшую, RC-цепочку 5 на электрод 3 запуска нижнего из биполярных тетродов 3, входящего при этом в насышение. Запускаюший импульс, при.ходящий позже через дифференцируюшеинтегрирующую цепочку 6, лишь подтверждает включенное состояние этого усилителя мощности, не производя в инверторе никаких изменений.

В рассматриваемый полупериод действия управляюшего сигнала на электрод з запуска верхнего из биполярных тетродов 3 через диод 7 подается напряжение запирающей полярности. Происходит заряд интегрирующего конденсатора дифферен цируюше- и нтегрируюшей цепочки 6. Наличие такого заряда обеспечивает лучшие условия для формирования задержки пускового импульса (меньший технологический разброс и большую величину задержки), что ведет к повышению надежности работы преобразователя.

При смене полярности напряжений на обмотках входного трансформатора 1 на обратную процессы в преобразователе протекают аналогично описанному.

Поскольку сигнал включения биполярных тетродов 3 формируется дифференцирующими RC-цепочками 5 по завершению рассасывания избыточных носителей в другом биполярном тетроде, когда последний уже вступает в активный режим запирания, сквозные токи в,таком преобразователе напряжения не возникают. При этом эффект задержки включения равно на время задержки выключения противофазного ключа 3 достигается более простыми средствами, чем в прототипе, а все используемые элементы более технологичны. Интегрируюше-дифференцирующие цепочки 6 формируют импульсы запуска, ко орые в рабочем режиме практически не вызывают изменения состояния ключей 3. Лишь при появлении управляющего напряжения через одну из этих цепочек проходит сигнал, обеспечивающий включение соответствующего ключа 3. Применение двух таких цепочек запуска обеспечивает симмгтрирование нагрузки входного трансформатора 1.

Таким образом, в результате выполнения ключей на биполярных тетродах и введения связей, обеспечивающих предотвращение протекания сквозных токов с неискажаюшей формой выходного напряжения и при активном характере нагрузки без применения относительно сложных импульсных усилителей. содержащих нетехнологичные нестандартные трансформаторы, в предлагаемом устройстве достигается положительный эффект.

Составитель В. Моин

Редактор И. Ковальчук Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 980/49 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ (осударствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д: 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4