Двухтактный транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель - повьшение КПД. Устр-во содержит инвертор на силовых транзисторах 2, 3, входы которых зашунтированы дополнительными транзисторами 9, 10. Базы дополнительных транзисторов 9, 10 подключены к время-задающему конденсатору 16. Частота работы инвертора определяется постоянной времени времязадающей RC-цепи, общей для обоих плеч. Время перезаряда конденсатора 16 должно быть меньше времени полного перемагничивания магнитопровода трансформатора 1, при этом обеспечивается безопасная траектория переключения силовых транзисторов при симметричном режиме работы выходного трансформатора 1, перемагничивание которого осуществляется по частному циклу петли гистерезиса . 2 ил. € (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1385211 (я) 4 Н 02 M 7 538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ugblx

1 е ф

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4079579/24-07 (22) 27.06.86 (46) 30.03.88. Бюл. ¹ 12 (72) А.И.Бардин (53) 621.314.58 (088.8) (56) PoMam Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. M.: Радио и связь, 1981, стр. 135, рис. 3-27 в.

Авторское свидетельство СССР № 892628, кл. Н 02 M 7/537, 14.04.80.

Патент Великобритании № 1308695,. кл. Н 3 Т, 28.02.73. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТ0Р (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель — повьппение КПД.

Устр-во содержит инвертор на силовых транзисторах 2, 3, входы которых зашунтированы дополнительными транзисторами 9, 10, Базы дополнительных транзисторов 9, 10 подключены к время-задающему конденсатору 16. Частота работы инвертора определяется постоянной времени времязадающей RC-цепи, общей для обоих плеч. Время перезаряда конденсатора 16 должно быть меньше времени полного перемагничивания магнитопровода трансформатора

1, при этом обеспечивается безопасная траектория переключения силовых транзисторов при симметричном режиме работы выходного трансформатора 1, перемагничивание которого осуществляется по частному циклу петли гистерезиса. 2 ил.

1385211

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение ЕПД двухтактного транзисторного инвертора путем снижения коммутационных перегрузок по току силовых транзисторов.

На фиг.1 приведена схема электрическая принципиальная двухтактного транзисторного инвертора; на фиг.2— диаграммы напряжений, где U — напряже-15 ние на коллекторе транзистора 2; Ц напряжение на базе-транзистора 2;

U @ g,. — напряжения на базах дополнительных транзисторов 9 и 10 соответственно. 20

Все перечисленные напряжения берутся относительно минусового входного вывода инвертора, Кроме того, Uygнапряжение на конденсаторе 16; двремя задержки при эапирании силово- 25 го транзистора.

Транзисторный инвертор содержит выходной трансформатор 1, первичная обмотка М< которого подключена между коллекторами силовых транзисторов 30

2 и 3. Обмотка обратной связи W q (W>) одним выводом через базовый - резистор 4(5) подключена к базе силового транзистора 2 (3), а вторым выводом к катоду общего базового диода

6, который шунтирован форсирующим г конденсатором 7 и анодом подключен к общей точке соединения змиттеров силовых транзисторов 2 и 3. Средняя точка первичной обмотки W, подключе- 40 на к первому входному выводу, а через запускающий резистор 8 к катоду базового диода 6, .общая точка соединения эмиттеров силовых трайзисторов

2 и 3 соединена. со вторым входным вы-45 водом. Дополнительный транзистор 9 (10) подключен коллектбром к базе силового транзистора 2 (3), а эмиттером к катоду базового диода 6, база транзистора 9 (10) через диод 11 (12) соединена с обмоткой обратной связи

W q (W q), а через вспомогательный резистор 13 (14) — с обмоткой обрат- . ной связи W (M<). Дополнительная обмотка И 4 трансформатора 1 подключена к последовательно соединенным резистору 15 и конденсатору 16 времяэадающей RC-цепи, при этом конден-. сатор 16 RC-цепи включен между базами дополнительных транзисторов 9 и 10. .Двухтактный транзисторный инвертор работает следующим образом, При подаче питающего напряжения в

\ базы силовых транзисторов 2 и 3 поступает ток через запускающий резистор 8, что приводит к возбуждению работы инвертора, при этом один из транзисторов открывается (например транзистор 2), а второй закрывается (транзистор 3). Полуобмотка первичной обмотки W трансформатора 1 своим началом (условно обозначенным точкой) подключается к отрицательному, а концом к положительному входному выводу, на всех обмотках тран форматора 1 наводится напряжение, поддерживающее открытое состояние транзистора 2 и закрытое транзистора 3. При этом, диод 12 открыт через вспомогательный резистор 14, и к управляющему переходу дополнительного транзистора 9 приложено отрицательное напряжение, равное сумме напряжений на обмотке обратной связи У и времязадающем конденсаторе 16. Таким образом, диод:12 (11) осуществляет суммирование напряжений на обмотке обратной связи.и конденсатора времязадающей RC-цепи.

Конденсатор 16 заряжается через резистор 15 времязадающей RC-цепи от дополнительной обмотки W< трансформатора 1. При достижении напряжением на конденсаторе 16 величины напряжения на обмотке обратной связи

W к переходу база-эмиттер дополни-

3 тельного транзистора 9 прикладывается положительное, отпирающее смещение.

Транзистор 9, открываясь, вызывает прекращение поступления тока в базу силового транзистора 2. Быстрому запиранию последнего способствует то, что, открываясь, транзистор 9 подключает заряженный базовым током форсирующий конденсатор 7, "минусом" к базе, а "плюсом" к эмиттеру силового транзистора 2.

Таким образом начинается регенеративный процесс переключения силовых транзисторов, при котором транзистор 2 закрывается, а 3 открывается. Дополнительный транзистор 10 закрыт при этом суммой напряжений на обмотке обратной связи W и отрицательно заряженном конденсаторе 16, который снова начинает переэаряжаться через резистор 15 от дополнитель1385211 ной обмотки È . Переэаряд будет закончен открыванием дополнительного транзистора 10 и закрыванием силового транзистора 3. Таким образом, частота работы транзисторного инвертора

5 будет определяться постоянной времени времязадающей RC-цепи, общей для обоих плеч инвертора. При этом, время.перезаряда конденсатора 16 должно быть меньше времени полного перемагничивания магнитопровода трансформатора 1.

Использование синхронизирующего контура, состоящего из RC-цепи 16 и 15, дополнительных транзисторов 9 и 10, вспомогательных резисторов 13 и 14 и диодов 11 и 12 позволяет обеспечить работу транзисторного инвертора с перемагничиванием выходного трансформатора по частному циклу петли гистереэиса, при этом исключен режим одновременного нахождения силовых транзисторов в открытом состоянии и связанный с ним всплеск коллекторных токов в моменты переключения.

Кроме того, в момент переключения силовых транзисторов инвертора используется энергия, накопленная в форсирующем конденсаторе для активного эапирания силовых транзисторов. Таким образом предложенный транзисторный инвертор обладает более высоким

КПД и надежностью работы.

Формула изобретения

А

Двухтактный транзисторный инвертор, содержащий выходной трансформатор средний ВывОД первичной Обмот 4О ки которого присоединен к первому входному выводу, вторичная обмотка подключена к выходным выводам, а крайние выводы первичной обмотки присоединены к коллекторам силовых тран- 45 зисторов, эмиттеры которых подключены к втдрому входному выводу, а базы соединены через базовые резисторы с первыми выводами обмоток обратной связи, точка соединения вторых выводов которых соединена через диод, шунтированный форсирующим конденсатором, с вторым входным выводом и через резистор запуска с первым входным выводом, два,дополнительных транзистора, эмиттеры которых объединены, а коллекторы присоединены к соответствующим базам силовых транзисторов,. два диода, подключенные первыми выводами к первым выводам обмоток обратной связи, два вспомогательных резистора, присоединенные первыми выводами к базам дополнительных транзисторов и конденсатор, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения коммутационных перегрузок по току силовых транзисторов, введены дополнитепьная обмотка выходного трансформатора и резистор, образующий с конденсатором последовательную времязадающую RCцепь, подключенную свободным выводом к первому выводу дополнительной об- . мотки, второй вывод которой присоединен к свободном выводу конденсатора

RC-цепи, включенного между базами дополнительных транзисторов, эмиттеры которых подключены к точке соединения обмоток обратной связи, а базы— к вторым выводам тех диодов, первые выводы которых связаны с базами тех же силовых транзисторов, что и коллекторы указанных дополнительных тран1 зисторов, кроме того, базы каждого из дополнительных транзисторов соединены через вспомогательный резистор с первым выводом обмотки обратной связи силового транзистора противоположного плеча.

1385211

Составитель В.Ежов

Техред Л.Олийнык

Редактор И.Сегляник

Корректор М,Шарошй

Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1418/50

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4