Полумостовой инвертор
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах и системах электропитания электронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности и КПД путем устранения асимметрии выходного напряжения. Инвертор содержит емкостной делитель напряжения на конденсаторах 1, 2, транзисторы 3, 4, защитные диоды 5, 6, токоограничивающие резисторы 7, 8, коммутирующий трансформатор 11 с обмотками 9, 10 обратной связи, силовой трансформатор 22, цепочку запуска 43. Введение в инвертор дополнительно транзисторов 14, 15, защитных диодов 16, 17, токоограничивающих элементов 18, 19, дополнительных обмоток 20, 21 коммутирующего трансформатора и соответствующих функциональных связей позволяет достичь цели изобретения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1494180
А1 (51) 4 Н 02 M 7/538 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2 (54) IIOJIYMOCTOBOA ИНВЕРТОР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АSTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4341136/24-07 (22) 02.11.87 (46) 15.07.89. Бюл. У 26 (72) В.Л.Григолия (53) 621. 314. 57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 1095160, кл. Н 02 М 3/335, 1982.
Авторское свидетельство СССР
У 886173, кл. Н 02 М 7/537, 1981. (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах и системах электропитания электронной аппаратуры. Цель изобретения — повышение надежности и КПД путем устранения асимметрии выходного напряжения.
3 1494180 4
Инвертор содержит емкостный делитель напряжения на конденсаторах 1
2, транзисторы 3, 4, защитные диоды
5, 6, токоограничивающие резисторы
7, 8, коммутирующий трансформатор
11 с обмотками 9, 10 обратной связи, силовой трансформатор 22, цепочку запуска 43. Введение в инвертор доИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.
Целью изобретения является повышение надежности и КПД путем устранения асимметрии выходного напряжения инвертора.
На фиг.1 приведена электрическая принципиальная схема полумостового инвертора; на фиг ° 2 — то же, с вариантом исполнения токоограничивающих элементов.
Полумостовой инвертор содержит конденсаторы 1, 2 емкостного делителя напряжения, последовательно соединенные транзисторы 3, 4, к управляющим входам которых, эашунтированным защитными диодами 5, 6, через токоограничивающие резисторы 7, 8 подключены обмотки 9, 10 обратной связи коммутирующего трансформатора
11, последовательно соединенные подключенные к входным клеммам 12, 13 транзисторы 14, 15, к управляющим переходам которых, зашунтированным защитными диодами 16, 17, через токоограничивающие элементы 18, !9 подключены дополнительные обмотки
20, 21 коммутирующего трансформатора 11, силовой трансформатор 22, первичная обмотка 23 которого включена между общей точкой конденсаторов 1, 2 и общей точкой транзисторов
14, 15, а вторичная обмотка 24 силового трансформатора 22 подключена к выходным клеммам 25, 26.
Первичная обмотка 27 трансформатора 11 соединена последовательно с резистором 28 и подключена между общей точкой транзисторов-3, 4.
Токоограничивающие элементы 18, 19 могут быть выполнены на резисторах
29, 30 или (фиг.2) на резисторах 3134, диодах 35-38 и дросселях 39, 40 насыщения. Параллельно защитным дио!
>5 полнительно транзисторов 14, 15, защитных диодов 16, 17, токоо раничивающих элементов 18, 19, дополнительных обмоток 20, 2 1 коммутирующего трансформатора и соответствующих функциональных связей позволяет достичь цели изобретения.
1 э и. ф лы, 2 ил. дам 16, 17 могут быть подключены резисторы 41, 42.
Цепочка 43 запуска может быть выполнена на ключе 44, конденсаторе
45, токоограничивающем резисторе 46, разрядном резисторе 47 и подключена параллельно транзистору 4.
Полумостовой инвертор работает следующим образом.
В исходном состоянии ключ 44 разомкнут, конденсатор 45 через резистор 47 разряжен. При замыкании ключа 44 первичная обмотка 27 трансформатора 11, соединенная последовательно с резисторами 28, 46, подключается к конденсатору 2 (конденсатор 45 согласно законам коммутации в начальный момент коммутации можно считать замкнутым накоротко).
На обмотке 10 трансформатора 11 наводится напряжение, начинается процесс лавинообразного открывания транзистора 4, двухконтактный генератор начинает работать ° Конденсатор 45 выбирают таким, чтобы на рабочей частоте двухтактного генератора он являлся для этого генератора достаточно малой нагрузкой. После размыкания ключа 44 конденсатор 45 разряжается через резистор 47.
В каждом такте работы инвертора первичные обмотки 27, 23 трансформаторов 11, 22 подключены к разным конденсаторам 1, 2 емкостного делителя.
При открытом транзисторе 3 открыт транзистор 15, первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключается к конденсатору 1, а первичная обмотка 23. трансформатора 22 — к конденсатору 2.
При открытом транзисторе 4 открыт транзистор 14, первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключается к конденсатору 2, а первичная обмотка 23 трансформатора 22 — к конденсатору 1.
Пусть напряжение на конденсаторе 1 увеличилось, а на конденсаторе 2, со149418
50
55 ответственно, уменьшилось. Тогда время такта, в течение которого первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключена к конденсатору 1, уменьшается, а время такта, в течение
5 которого первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключена к конденсатору 2, увеличивается. Ток через первичную обмотку 23 трансформатора 22, зависящий от тока нагрузки, подключенной к клеммам 25, 26, как правило, значительно превышает ток, протекающий через первичную обмотку 27 трансформатора 11 и зависящий от тока, протекающего через токоограничивающие резисторы 7, 8 и токоограничивающие элементы 18, 19, поэтому влиянием тока, протекающего через обмотку 27 трансформатора 11, 20 на заряд — разряд конденсаторов
1, 2 можно пренебречь.
Поскольку в каждом такте работы двухтактного генератора первичные обмотки 27, 23 трансформаторов 11, 25
12 подключены к различным конденсаторам 1, 2, то время, в течение которого конденсатор 1 заряжается, а конденсатор 2 разряжается, уменьшается, а время, в течение которого конденсатор 1 разряжается и конденсатор 2 заряжается, увеличивается °
Напряжение на конденсаторе 1 уменьшается.
Таким образом, в предлагаемом
35 инверторе существует отрицательная обратная связь, которая уменьшает случайные отклонения величин напряжений на конденсаторах делителя и, соответственно, отклонения длительности тактов работы двухтактного генератора, что обеспечивает автоматическое симметрирование выходного напряжения инвертора.
Однако при использовании в качестве токоограничивающих элементов
18, 19 резисторов 29, 30 вследствие несинхронности процессов выхода из состояний отсечки и насыщения транзисторов 14, 15 при их переключении возможно протекание сквозных токов через эти транз-i .òoðû и выход их из строя. Эта воэможность исключается в инверторе, принципиальная электрическая схема которого приведена на фиг.2.
Рассмотрим работу этого инвертора.
Пусть после переключения двухтактного генератора на обмотке 20. и 6 трансформе горл 11 относительно эмит— тера транзистора 14 нлво.",ится положительное напряжение, а на обмотке
21 трансформатора 11 относительно эмиттера транзистора 15 — отрицательное напряжение. Запирающее напряжение к базе 1ранзистора 15 будет приложено через время переключения диода 37, а открывающее напряжение к базе транзистора 14 — только через время, необходимое для ввода в насыщение дросселя 39 насыщения. В течение этого времени транзистор 14 закрыт запирающим потенциалом, поступающим через рез. стор 41, так как дроссель 39 насыщения выбран так, что время, необходимое для вВода его в насыщение,, превышает время, необходимое для переключения диода 37 и выключения транзистора 15. Сначала закрыты оба транзистора 14, 15 и лишь затем открывается транзистор 14, в следующем такте работы двухтактного генератора сначала закрыты оба транзистора 14, 15 и лишь затем открывается транзистор 15. Таким образом, возможность протекания сквозного тока через транзисторы 14, 15 и выхода их из строя исключена.
Формула изобретения
1. Полумостовой инвертор, содержащий включенные параллельно между входными клеммами емкостный делитель и последовательно соединенные первый и второй транзисторы, к управляющим входам которых, зашунтированным первым и вторым защитными диодами, через токоограничивающие первый и второй резисторы подключены включенные встречно обмотки обратной связи коммутирующего трансформатора, первичная обмотка которого через третий резистор включена между выходом емкостного делителя и общей точкой первого и второго транзисторов,вторичную обмотку силового трансформатора подключенную к выходным клеммам, и цепочку запуска, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД путем симметрирования работы схемы, в него введены третий и четвертый транзисторы, третий и четвертый защитные диоды, третий и четвертый токоограничиваю/ щие элементы, а в коммутирующий . трансформатор введены две дополнительные обмотки, причем третий и
1494180 с о
Составитель С. Коняхин
Редактор А.Жаковская Техред A.Êðàâ÷óê Корректор С.Шекмар
Заказ 4126/54 Тираж . 646 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 четвертый транзисторы включены последовательно между входными клеммами, а к их управляющим входам, зашунтированным третьим и четвертым
5 защитными диодами, через токоограничивающие элементы подключены вклю-. ченные встречно дополнительные обмотки коммутирующего тран=форматора, причем обмотки обратной связи и дополнительные обмотки коммутирующего трансформатора, подключенные к управляющим входам транзисторов, соединенных с одноименными входными клеммами, включены встречно, первичная обмотка силового трансформатора подключена между выходом емкостного делителя и общей точкой третьего и четвертого транзисторов, а цепочка запуска — параллельно вто рому транзистору.
2. Инвертор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, .то в нем параллельно третьему и четвертому защитным диодам подключены введенные четвертый и пятый резисторы, а каждый токоограничивающий элемент содержит включенные параллельно между его входом и выходом две цепочки, представляющие собой последовательно соединенные диоды и резистор и также последовате..ьно соединенные другой диод, дроссель насыщения и другой резистор, причем диоды включены друг с другом встречно.
