Двухтактный транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах электропитания систем автоматики и контроля специальных объектов. Цель изобретения - повышение быстродействия путем улучшения точности срабатывания датчиков насыщения при одностороннем насыщении сердечника выходного трансформатора .. Инвертор содержит выходной трансформатор на тороидальном сердечнике с выходной 20, двумя базовыми 18,17 и двумя силовыми 19 обмотками, транзисторы 4 и 5, задающий генератор 1, два компаратора 7, 8 с опорными напряжениями 9, 10. Датчики тока выполнены в виде магнитодиодов 11-14, включенных по два последовательно с противоположно ориентированными областями высокой рекомбинации . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s Н 02 М 7/538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I

Щг1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639711/07 (22) 19.01.89 (46) 15.09,91. Бюл. М 34 (72) В.А.Атрощенко, В.Н. Юрченко и Ю.П.Сте" пура (53) 621.314.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 408438, кл. Н 02 М 7/538, 1973., Авторское свидетельство СССР

hh 1098091, кл. Н 02 М 3/337, 1982. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ

ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах электропитания систем автоматики и контроля специальных объектов.

Цель изобретения — повышение быстродействия путем улучшения точности срабатывания датчиков насыщения при одностороннем насыщении сердечника выходного трансформатора,. Инвертор содержит выходной трансформатор на тороидальном сердечнике с выходной 20, двумя базовыми 18, 17 и двумя силовыми 19 обмотками, транзисторы 4 и 5, задающий генератор 1, два компаратора 7, 8 с опорными напряжениями 9, 10. Датчики тока выполнены в виде магнитодиодов 11 — 14, включенных по два последовательно с противоположно ориентированными областями высокой рекомбинации, 2 ил.

1677828

30

50

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах электропитания систем автоматики и контроля специальных объектов.

Целью изобретения является повышение быстродействия путем улучшения точности срабатывания датчиков насыщения при одностороннем насыщении сердечника выходного трансформатора.

На фиг. 1 представлена схема двухтактного транзисторного инвертора; на фиг. 2— схема расположения магнитодиодов.

Двухтактный транзисторный инвертор (фиг. 1) содержит задающий генератор 1, заторможенные блокинг-генераторы 2 и 3, силовые транзисторы 4 и 5, источник 6 питания, компараторы 7 и 8 с источниками 9 и

10 опорного напряжения, магнитодиоды

11 — 14, выходной трансформатор 15 с тороидальным сердечником 16, Обмотки трансформатора 15 имеют следующие обозначения: базовые — 17 и 18, силовые — 19.1 и 19.2, выходная — 20, база транзистора 4 подключена к выходам заторможенного блокинг-генератора 2, компаратора 7 и к базовой обмотке 17, а база транзистора 5 — к соответствующим выходам заторможенного блокинг-генератора 3, компаратора 8 и к базовой обмотке

18, Силовые обмотки 19 средней точкой через источник 6 питания соединены с коллекторами транзисторов 4 и 5, входами задающего генератора 1 и заторможенных блокинг-генераторов 2 и 3, Другие выводы обмоток 19.1 и 19.2 объединены с соответствующими базовыми обмотками 17 и 18, эмиттерами транзисторов 4 и 5, выходами заторможейных блокинг-генераторов

2 и 3 и входами задающего генератора 1.

Выходы задающего генератора 1 подключены к заторможенным блокинг-генераторам 2 и 3.

Магнитодиоды (фиг. 2) 11-14 включены по два последовательно (11 — с 12, 13 — с 14) с противоположно ориентированными ооластями высокой рекомбинации и с выводом средних точек, соединенных с . входами соответствующих компараторов

7 и 8. Напряжение питания на магнитодиоды 11, 12 и 13, 1.4 подается от источника

6 питания.

Магнитодиоды 11, 12 и 13, 14 расположены вдоль проводников, соединяющих выводы соответствующих силовых обмоток

19.1 и 19.2 выходного трансформатора 15 с эмиттерами транзисторов 4 и 5 на расстоянии R от этих проводников перпендикулярно тангенциальным силовым линиям Вт магнитной индукции, создаваемым эмиттерными токами, протекающими по этим проводникам.

Заторможенные блокинг-генераторы 2 и 3 вырабатывают отрицательные. короткие импульсы, предназначенные для отпирания силовых транзисторов 4 и 5.

Блокинг-генераторы 2 и 3 запускаются с соответствующих коллекторов генератора

1, поэтому срабатывают поочередно. Генератор 1 работает в автоколебательном режиме, но с принудительной синхронизацией. Синхронизирующие импульсы подаются в базовые цепи транзисторов генератора 1 с эмиттеров силовых транзисторов 4 и 5.

Опорное напряжение (9 и 10) компараторов 7 и 8 подбирается равным напряжению, снимаемому со средних точек двух последовательно включенных магнитодиодов 11, 12 и 13, 14 в момент выхода магнитопровода 16 выходного трансформатора 15 в режим насыщения.

С выходов компараторов 7 и 8 подаются положительные импульсы напряжений, предназначенные для формированного эапирания силовых транзисторов 4 и 5, в моменты, когда импульсы напряжения, снимаемые со средних точек магнитодиодов 11, 12 и 13, 14, превышают опорное напряжение (9 и 10) компараторов 7 и 8.

Инвертор работает следующим образом.

При переключении задающего генератора 1 и срабатывании заторможенного блокинг-генератора 2 происходит четкое отпирание транзистора 4, который поддерживается в открытом состоянии отрицательным напряжением обмотки 17. Положительное напряжение обмотки 18 поддерживает транзистор 5 в закрытом состоянии, В рассматриваемый полупериод происходит перемагничивание сердечника 16 выходного трансформатора 15 в направлении против часовой стрелки, При этом происходит увеличение магнитной индукции сердечника 16 выходного трансформатора 15, Вследствие этого происходит рост эмиттерного тока, протекающего по проводнику, соединяющему выводы силовой обмотки 19.1 выходного трансформатора 15 с эмиттером транзистора 4, и рост магнитной индукции вокруг этого проводника, в результате чего сопротивление одного магнитодиода 11 из последовательно включенных магнитодиодов 11 и 12 уменьшается, а другого 12 — увеличивается.

3m приводит к увеличению напряжения, снимаемого со средней точки последовательно включенных магнитодиодов 11 и

1677828

12 и подаваемого на вход компаратора 7.

При достижении магнитной индукцией трансформатора В величины, равной магнитной индукции насыщения Bs сердечника

16 выходного трансформатора 15, т,е. при окончании перемагничивания сердечника

16 выходного трансформатора 15, напряжение на входе компаратора 7 превысит опорное напряжение 9, и положительный импульс напряжения с выхода компаратора

7 осуществляет интенсивное запирание насыщенного транзистора 4., Как только процесс запирания транзистора 4 закончится и напряжение на участке эмиттер-коллектор этого транзистора. начнет возрастать, сработает генератор 1, Одновременнс с этим происходит срабатывание заторможенного блокинг-генератора 3. Отрицательный импульс этого

; »

15 блокинг-генератора отпирает транзистор

5, и далее происходят пооцессы, оп ясанные выше, Компараторы могут быть выполнены пс типовой схеме, В качестве магнитодиодов можно применять магнитодиоды, выпускаемые отечественной промышленностью.

Применение магнитодиодов, Включенных по два последовательно, с противоположно ориентированными областями высокой рекомбинации и с выводом средней точки по сравнению с использованием одного магнитодиода позволяет добиться практической независимости Выходного напряжения от темпеоатуры, увеличения чуз2 ъ

8Г9 ствительности в два раза.

В.отсутствие магнитного поля приложенное к двум последовательно включенным магнитодиодам внешнее напряжение

U делится пополам магнитодиодами, и потенциал средней точки при любой температуре равен О/2. При включении магнитного поля сопротивление одного магнитодиода уменьшается, а другого — увеличивается, что приводит к изменению потенциала ких магнитодиода изготовляют обычно в одном корпусе и выпускают как один прибор.

Наиболее целесообразно измерять индукцию магнитного поля, создаваемую токами, протекающими по силовым обмоткам

17 и 18 выходного трансформатора 15. Ин50 дукцию магнитного поля можно измерить непосредственно на поверхности проводников, соединяющих силовые обмотки 17 и

18 выходного трансформатора 15 с соответствующими эмиттерами трансформаторов 4 и 5. При этом для проводника круглого сечесредней точки в два раза быстрее, чем при 45 применении одного магнитодиода, Оба тания радиусом Г (фиг. 2), по i<отарому проходит ток I, тан3-енциальнзя составляющая маГнитной MHp) кции на расстОянии Й >Г 0Т ценигра npoao@Hика аг;ределяется Выражением

Вг (<<, I

2,Г;Р, ( где p< =- 1,257 10,, ". — магнитная

ПОСГОЯННая, Таким образом, .:зобретение позволяет, не сних<ая ..астоту преобразования напряжения, исключить рек<им глубокого насыгцения сердечника выходного трансФорматора пу«ем 01-раничен(1Я тОК3 силовых

rp3H3ис",О «ОВ п,»и одностороннем на. -.ыще9 0«ДЕ HI!l . ..;. .", «ГНО О ТГ ЯИ фОР 1 1« с по".1ощь(0 ;агннтодиодов и i io сравнению прототи jojvj ул чш ять i<ассогабаоитные пО «азателк ин Вертор „qoI H-,ься полной электрической развязки силовых цепей и схемы .праBBBHèii, детектиривать величину

И НВПРВВЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ M3 ".×ÈTÍoi0 ПОЛЯ С высокой точностью, повь,с 1тb надежность системы уг;равления a .9елом благодаря при"..-,Внению простых малогаба игнь.х и дешевы;:, «е,ничес.::их средстВ «GHòpooë и

Угiцавле: — :Я. т Орм, ла изОбрстееия

Двух«актный транзмстооны ::. Иверто;::, содержа:.,:1Й Выходной трансформатор на тОРОидальнОм сзОдечнике с Выходной и силовой обь10тками., зада ощий генератор, ВЫХОДЫ ХОТОРОГО ПОД«ЛЮЧРгiы К УПРЗВЛЯЮ" щ!",.;1 вх0 «3 1, ранзи< торов В силовых цепях котарь.х Включены датчики тока асимметрии.:омпараторы, первым входом подключенные к Опорному источнику, а другим Входом — к Выходу датчика тока, выходом — с ба=-ам соответствующих транзисторов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродейяствия за счет улучшения точности срабатывания датчиков при Одностороннем Hасыщении выходного трансформатора. датчики тока асимметрии Выполнены в виде двух последова ельно соединенных магнитодиодов с прОтиВОпОложно Ориенть9рОванными Областями рекомбинации, расположенны9< параллельно проводнику, соединяющему силовую цепь транзисторов с одним из выводов для подключения к источнику питания или выводом силовой Обмотки, причем общие точки соединения магнитодиодов являются выходами датчиков тока.

1677828

О

О

®g gg . 2

Составитель Н. Цишевская

Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 3121 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 3S, Раушская наб., 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101