Автономный инвертор с защитой транзисторов

 

АВТОНОМНЫЙ инвертор с защитой транзисторов используют в устройствах вторичньпс источников питания. Цель мзо0ретения - повьшение надежности . Устройство содержит авто- -.-,: -..:/ генератор 1, трансформатор 6, управляемый ключ 8, элемент задержки 9, триггер 10, узел коммутации 11. Вне-- дение дополнительной обмотки тра:Нсформатора 6, формирователя запирающего напряжения 13, делителя напряжения 14, дополнительного триггера 15 и переключателя 16 обеспечивает срабатывание защиты при достижении мощности на нагрузке критической величины. Надежность инвертора достигается за счет нахождения транзисторов автогенератора в режиме насыщения, а не в граничном режиме. Для повторного включения инвертора после устранения перегрузок необходимо отключить ин- .вертор от источника питания. 1 ил. (Л tf а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU 281 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСтаЕННЫй КОМитет СССр

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 6264.75 (21) - 3800258/24-07 (22) 11.:10.84 (46) 15.06.86. Вюл. И 22 (72) В.Д.Марков, 0 .Ю. Бурлаков и С.А.Федорова (53) 621. 314. 58 (088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

У 626475, кл. Н 02 М 7/537, 1978. (,54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР С ЗАЩИТОЙ

ТРАНЗИСТОРОВ: (57) Автономный инвертор с защитой транзисторов используют в устройст-. . вах вторичных источников питания.

Цель изобретения — повьппение надежности. Устройство содержит авто(51)4 Н 02 M 7 537 Н 02 Н 7/122 генератор 1, трансформатор 6, управляемый ключ 8, элемент задержки 9, триггер 10, узел коммутации 11. Введение дополнительной обмотки трансформатора 6, формирователя запирающего напряжения 13, делителя напряжения 14, дополнительного триггера 15 и переключателя 16 обеспечивает срабатыва" нне защиты при достижении мощности на нагрузке критической величины.

Надежность инвертора достигается за счет нахождения транзисторов автогенератора в режиме насыщения, а не в граничном режиме. Для повторного включения инвертора после устранения перегрузок необходимо отключить ин.вертор от источника питания. 1 ил.

1238193

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в каче.стве преобразователя напряжения в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры, явля. ется . 5 усовершенствованием изобретения по авт. св. 9 626475.

Цель изобретения †. повышение на. дежности автономного.инвертора с защитой транзисторов. 10

На чертеже приведена блок-схема автономного инвертора с защитой транзисторов.

Автономный инвертор с защитой транзисторов содержит автогенератор 1 пря- I5 моугольных импульсов, состоящий из транзисторов 2 и 3, последовательно соединенных общего базового резистора 4 и резистора 5 смещения, трансформатора 6 с дополнительной выход- 20 ной обмоткой 7, управляемый ключ 8, элемент 9 задержки, триггер 10, узел 11 коммутации, дополнительную (вторую) обмотку 12 трансформатора, формирователь 13 запирающего напряже- 2 ния, делитель 14. напряжения, дополнйтельный триггер 15 и переключатель 16.

Входы автогенератора .1 подключены

: к входным клеммам.инвертора, которые соединены с .входами элемента 9 задержки., Выход элемента 9 подключен к одному входу триггера 10, другой вход которого через узел 11 коммутации подключен к дополнительной выходной обмотке 7. Выход триггера подключен к входу управляемого ключа 8, выиод которого подсоединен параллельно общему базовому резистору 4.

Переключатель 16 одним входом подключен к одному выходу формирователя 13 запирающего напряжения, который своими входами подключен к дополнительной (второй) обмотке 12 трансформатора 6. Второй вход переключателя 16 подключен к выходу дополнительного триггера 15, который одним вхо; дом подключен через делитель 14 напряжения к выходу узла коммутации 11, а другим — к выходу элемента 9 за— держки. Выход .переключателя 16 подключен к одному выходу управляемого ключа 8, соединенного вторым выходом с вторым выходом формирователя запирающего напряжения.

Автономный инвертор с защитой транзисторов работает следующим образом.

При подключении инвертора к источнику питания его напряжение поступает на автогенератор 1 и элемент 9 задержки. В исходном состоянии, при сопротивлении нагрузки, не меньшем но— минального значения, автогенератор переводится в динамический режим.

Сигнал с обмотки 7 трансформатора 6 через узел 1 I коммутации поступает на первый вход триггера 10, а также через делитель 14 напряжения — на первый -вход дополнительного триггера 15. Эти сигналы устанавливают триггеры 10 и 15 в исходное состояние, при котором подключенные к их выходам управляемый ключ 8 и переключатель 16 не включаются.

На другие входы триггеров 10 и 15 после установки их .в исходное состояние поступают сигналы с выхода элемента 9 задержки по истечении времени его срабатывания. По амплитуде сигналы, поступающие на входы триггеров, должны удовлетворять следующему условию эз 11 н гдеяуз Пян и 0чк QMIIJIHTуды сигналов на выходе элемента 9 задержки, делителя 14 напряжения, узла 11 коммутации соответственно.

При выполнении этого условия элементы 7 — l6 не оказывают влияния на динамический режим автоколебаний инвертора при сопротивлении нагрузки, большем или равном номинальному значению. соответствующему максимально допустимой выходной мощности автогенератора.

При уменьшении сопротивления нагрузки в диапазоне от номинального значения до критической величины, соответствующей выходной мощности, при которой происходит срыв колебаний, в инверторе из-за наличия внутренних сопротивлений в обмотках и

К„„транзисторов снижается величина выходных напряжений, в том числе дополнительных обмоток 7 и 12.

Выбором параметров узла 11 коммутации, делителя 14 напряжения обеспечивается режим работы триггеров 10 и 15 таким образом, чтобы выполнялись следующие условия

Ц. и,. U„„»Usque тогда триггер 10 остается в исходном состоянии, а триггер 15 опрокидывается. Выходной сигнал последнего. включает переключатель 16, который

1238193

Формула изобретения

Составитель И.Войтович

Редактор Л. Повхан Техред О. Гортвай Корректор M.ÑàìáîðñKaÿ

Заказ 3301/55 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4 подключает один выход формирователя 13 запирающего напряжения к точке соединения общего базового резисто— ра 4 и резистора 5 смещения. Учиты— вая, что второй выход формирователя 13 постоянно подключен к положи-. тельному входному выводу инвертора, на общий базовый резистор оказывается поданным запирающее напряжение..

Данное напряжение запирает транзис- 0 торы 2 и 3 автогенератора и тем самым обеспечивает срыв его колебаний.

При этом напряжения на всех обмотках трансформатора 6 снижаются до нуля и нарушается условие U,z

В этом режиме через транзисторы автогенератора протекают только малые обратные токи,.которые не могут вывести из строя переключающий тран †ЗО зисторы 2 и 3.

Кроме того, после включения управляемого ключа 8, закорачивающего общий базовый резистор 4, оказываются закорочЕнными через включенныи пе- 35 реключатель, 16 выходы формирователя 13 запирающего напряжения. Примененный переключатель 16 должен обладать свойством самоблокирования с одним равновесным состоянием после 4О его включения. В этом случае обмотка 12 автогенератора через узлы 13 и 16 управляемым ключом 8 оказываетая в постоянно закороченном режиме ее нагрузки. 45

В случае устранения перегрузки по основной цепи (R„) генерация в автогенераторе не возникает и исключается возможносТь возникновения коммутационных .базовых токов, что повышает надежность автономного инвертора.

Для повторного включения инвертора после устранения перегрузок необходимо отключить инвертор от источника питания, а затем снова его подключить.

Таким образом, срабатывание устройства защиты транзисторов происходит при достижении мощности на нагрузке критической величины, при которой транзисторы автогенератора находятся еще в режиме насыщения. Этим достигается повышение надежности предлагаемого устройства по отношению к известному, в котором срабатывание

npоисходит при достижении коллектор ным током величины I -I В,, где

Т вЂ” ; В„ — коэффициент усиления транзистора в граничном режиме, которая может значительно превышать допустимое значение.

Автономный инвертор с защитой транзисторов по авт. св. Р 626475, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены. дополнительная обмотка трансформатора автогенератора, формирователь запирающего напряжения, делитель напряжения, дополнительный триггер и переключатель, один из входов которого соединен с первым выходом формирователя запирающего напряжения, соединенного своими входами с дополнительной обмоткой трансформатора автогенератора, другой вход соединен с выходом дополнительного триггера, соединенного первым входом с выходом элемента задержки и вторым входом через делитель напряжения с выходом узла коммутации, а выход переключателя — с одним выходом управляемого ключа, соединенного вторым выходом с вторым выходом формирователя запирающего напряжения.