Однотактный инвертор

 

Использование: преобразование постоянного напряжения в переменное в систеMiax вторичного электропитания. Сущность изобретения: подключение; конденШтЬра 6 мёрез разделительный дроссель 4 и диод 5 к части обмотки автотрансформатора 3 И через диод 8 паралпельнр все обмотке, а та(кже подключение паралл яьнЬ контурному конденсатору б через диод 11 тнтурного дросселя 10 рбеспечиваёт rtepepacrfp eiae/ie- ние энергии обмотки 3 автотрансформатЬ- ра. Форма напряженияТ;на Контурном конденсаторе 6 близка к синус зйдальной. Диоды 8 и 9 фиксируют йапряжёнйе на нЈ грузке 7 при измененим ее сопротивления благодаря рекуперации избытка энергия контура в источник 2 питания. 2 ил.; ,« -Ё

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

1 (21) 4931817/07 (22) 29.04.91 (46).07.05.93. Бюл, N 17 (71) Научно-производственное объединение

"Плазма" (72) В.И.Пшеничников (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N -1300613, кл. Н 02 М 7/5395, 1987.

2. Артым А.Д. Усилители класса Д и ключевые генераторы в радиосвязи и радиовещании. — M. Связь, 1980. С. 73. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Использование: преобразование постоянного напряжения в переменное в систе„„ Ы„„1814179 А1

2 мах вторичного электропитания. Сущность изобретения: подключение -конденсатора 6 через разделительный дроссель 4 и диод 5 к части обмотки автотрайсформатора 3:и через диод 8 параллельно всей обмотке, а также подключейие:параллельно контурному конденсатору 6 через диод. 11 контурйого дросселя 10 обеспечивает перераспределение энергии: обмотки 3 автотрансформато.ра. Форма напряжения на- контурном конденсаторе 6 близка к. синусоидальной, Диоды 8 и 9 фиксйруют напражение на на- грузке 7 при изменении ее сопротивления благодаря рекуперации избйткэ энергии койтура в источник 2 питания. 2 ил;

1814179

Изобретение относится к электротехни ке и может быть исйользовано в системах

:электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Цель изобретения — стабилизация вы- 5 ходного напряжения при изменении нагрузки.

Для этого s -однотактный инвертор, со: держащийсиловой.транзистор, шунтированный встречно включенным первым диодом и 10

" подключенный эмиттером к первому входному"выводу ийвертора, резонансный кон-: тур из параллельно соединенных контурных дросселя и кюйденсатора, включенных между выходными выводами инцертора. и раз- 15 делительнйй . дроссель, введен автотрансформатор, обмотка которого на-чалом соединена с коллектором транзистор3, КОНЦОМ с вторым входным выводОм инвертора. а Отводом — через последова- 20 тельно:соединенные разделительный дроссель и еведенный второй диод с первым вцходным вмводом инвертара, второй вы ходной выл которого подключен к коллектору силового. транзистора, причем 25 последовзтельйо в цепь контурного дросселя.вклгочен введенный третий дюд, а пер-: вый выхадкой вывод инверторз через введенный четвертый диод соединен с вторым входным вьеодом инвертора, 30

Решение позволяет поддерживать выходное напряжение нэ уровне питающего напряжения в широком диапазоне изменения нагрузки за счет рекуперации избыточной энергии реактивных элементов через 35 диоды в источник питания и исключить пе реколебания в параллельном контуре. При

\ этом контурный дроссель выполняет роль накопителя энергии за время открытого состояния транзистора; а автотрансформатор 40 выполняет функцию преобразования напряжения, В этом случае форма выходного напряжения определяется; одна полуволна— индуктивностью намагничивания автотрансформатора. разделительным дросселем и 45 конденсатооом, другая полуволна — контурным дросселем и конденсатором. Изобретение позволяет выравнивать скорости заряда, и .перезаряда конденсатора,. что практически недостижимо при использова- 50 нии одного трансформатора. Кроме того, за счет уменьшения тока, проходящего через дополнительный дроссель, выключение транзистора будет происходить при малом токе, что также благоприятно сказывается 55 на.условиях выключения транзистора.

На фиг. 1 представлена схема однотакТНосо йнвертора; на фиг. 2 — диаграммы сиг- налов. Ийвертор содержит силовой транзистор 1, соединенный с источником

4 питания 2 через автотрансформатор 3, часть обмотки соединена с резонансной последовательной цепью, состоящей из разделительного дросселя 4, второго диода 5 и конденсатора 6, к выходам которого подключена нагрузка 7. Конденсатор 6 подключен через четвертый диод 8 параллельно всей обмотке автотрансформатора 3.

Встречно параллельно транзистору 1 включен первый диод 9, параллельйо конденса-". тору 6 включена последовательная цепь из дросселя 10 и третьего диода 11. При этом диоды 5 и 11 включены согласно.

На фиг. 2 показаны диаграммы сигналов, где а — управляющее напряжение Uy

r — ток коллектора транзистора 1; д — напряжение на коллекторе транзистора 1.

Устройство работает следующим .образом, В установившемся режиме работы при выключенном состоянии транзистора 1 энергия в индуктивных элементах 3 и 4 отсутствует, напряжение на конденсаторе 6 равно (-E). В момент времени 4 сигналом управление (фиг. 2, а} включается транзистор

1 и напряжение источника 2 прикладывается ко всей обмотке автотрансформатора 3 и через часть обмотки к зарядной цепи 4, 5, 6.

В обмотке автотрансформатора 3 ток подмагничивания нарастает линейно. конденсатор 6 резонансно перезаряжается через дроссель 4 и диод 5, После разряда конден= сатора 6 до нулевого значения (момент tz фиг. 2) происходит одновременное накопление энергии в контурном дросселе 10 через диод 11 и в конденсаторе 6. При этом в нагрузке 7 форма напряжения соответствует форме напряжения на конденсаторе 6 (фиг. 2, б), При достижении напряжения на конденсаторе 6, равного питающему напряжению Е (момент тз) рост напряжения на конденсаторе 6 прекращается, избыточная энергия дросселя 4 обеспечивает дальнейший рост тока в дросселе 10 и частично рекуперируется в источник питания 2 через диод 8 при превышении током дросселя 4 суммарного тока намагничивания автотрансформатора 3 и дросселя 10, Различный ре жим работы дросселя 4.с момента времени определяется отношением части обмотки автотрансформатора 3 ко всей обмотке.

После снятия управляющего сигнала

Uynj ко всей обмотке автотрансформатора 3 прикладывается через диод 8 напряжение конденсатора 6, который разряжается одновременно по цепи: диод 8 — обмотка автотрвнсформатора 3 — конденсатор 6 и по цепи; диод 11 — дроссель 10. При этом уве-.

1814179 . 5 6

< личивается. ток намагничивания авготранс-: .: Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я форматора 3 и дросселя 10, Скорость сйада . . - . Однотактный инвертор. содержащий напряжения на конденсаторе бопределяет - силовой. транзистор.,- щунтированнцй скорость нарастания напряжения на тран-.:.: встречно включенным первьгм дйодом -и зисторе 1 во время выключения. Песле до- 5 подклвченный эми гтером-к первому вМо4стижения нарастания на конденсаторе 6 . ному выводу йнвертарэ, р@юнансный KdH- нулевого значения (м) начинается его пере-. " тур из параллельно. саединительнЬМ заряд токами дросселя 10 и обмотки авто- : контурнмх дросселя и. кощфисатара.. ®кл1О трансформатора 3. Конденсатор 6. ченнйх Маду:еьиадными айабдааММиаер перезаряжается в обратной полярности(йо- 10 :тора, и рщцеюитеаьный дросселя. о т л и ч а-. лярность указана аскобках). При этом waprea-::. :..o щ и й,c я "тем, чяк с цели@ етабилиааций дросселя 10 обмотки автотрансформатора er- :. выхщуногь. йеяряж4иФа @фи изиеМейн®:М дается в конденсатор 6, который заряжается " груэки, введеи." обмоп4 до напряжения (-E) источника питания 2, 9 - которого начаинВесеадийайф с коляе ларМ дроссели 4, 10 разряжены. С подачей следу 15 мфаизйстора, козЩОЮ вЂ” c вторым вхюднмФ

- ющего импульса управления (ts-tr) процесс. выа дом ии@а йа@а, а. ©AOINoM — чаРеэ- а9

ЙМ М квйФ драссев н вв@4аивый етарай дкщ с

Выбором параметров элементов схем пврамм выхедммм еюЭОЩМа йиеартбрЭ В б-. и управлением времени открытого состоя-: 20 рой:емкрдной выем иегорбге щцрциоМ@и к ния транзистора 1 достигается синус@и- . «алл®@тору cseleeего врбизистофэ,. причей дальная форма напряжения на пюследовэтеяы46вцбпь@оит фйбющйксб-, конденсаторе 6, до минимума сводятся по- ла включен аведа ииый трета4 дщщ, а ивртери в транзисторе 1 при переключениях. вый еыходной вывод инвертора чЕрвз

Форма его напряжения приведена на фиг. 25 введенйый чЬтваетый диод еоадинен C 87ОO2, д. рым входйыи выводом ийвертора. упр.