Транзисторный инвертор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено05.11.75 (21) 2187022/07

Союз Советскии

Социал истице ских

Республик (11) 544085 (51) и. Кл

Н 02 М 7/537

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано25.01.77.бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 04.05.77 (55) УДК 621.314.58 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. Е. Смольников (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР с присоединением заявки № (23) Приоритет

Изобретение относится к области силовой электротехники, а более конкретно- к вторичным источникам питания электротехнической аппаратуры.

Известны транзисторные инверторы, со- 5 держашие задаюший генератор и предварительный усилитель, соединенные через соответствующие резисторы и коммутирующие транзисторы с зажимами источника питания, к которым подключен ключевой усилитель 10 мощности с выходным трансформатором, одна из обмоток которого через выпрямитель подключена к переходу эмиттер-база соответствуюшего предварительному усилителю коммутирующего транзистора (1), (2j, 15

Из указанных аналогов наиболее близким по технической сушности является устройство (27, которое выбирается за прототип.

В данном известном .инверторе в процессе пуска предварительный усилитель подключен >о к источнику питания через резистор и находяшийся во включенном состоянии коммутирующий транзистор, а после окончания процесса пуска происходит переключение предварительного усилителя II0 цепи питания к обмотке трансформатора ключевого усилителя мошности.

Однако в течение всего времени работы инвертора энергич в задающий генератор поступает непосредственно от источника питания. Так как последовательно с задаюшим генератором включен балластный резистор, то в этом резисторе при повышенном напряжении .источника питания рассеивается мощность, превышающая в несколько раз мошI.Dñòü - задающего генератора.

Кроме того, в процессе запуска отсутствует достаточно жесткая фиксация момента переключения цепи питания предварительного p силигеля.

Целью изобретения является увеличение

КПД и надежности запуска инвертора.

Это достигается тем, что последовательно с указанным выпрямителем включен стабилитрон, связанный через разделительные диоды с базами указанных коммутирующих транзисторов.

На чертеже представлена схема транзисторного инвертора.

Он содержит ключ 1, входной конденса544085 тор 2, входной выпрямитель 3, сеть 4 переменного тока, источник 5 питания, инвертор

6, коммутирующий транзистор 7 задающего генератора, резистор 8, задающий генератор

9, резистор 10, трансформатор 11 задающего генератора с обмотками ll, 11 выпрямитель 12, резистор 13, коммутирующий транзистор 14 предварительного усилителя, предварительный усилитель 15, резистор 16, ключевой усилитель 17 мощности, трансформатор 18 ключевого усилителя мощности (выходной трансформатор) с обмотками 181- 18

Кроме того, инвертор содержит стабилитрон 19, выпрямитель 20, разделительные 15 диоды 21 и 22, выпрямитель 23, резистор 24, развязывающие диоды 25 и 26, стабилитрон 27, диоды 28 и 29, конденсаторы 30-33 и нагрузку 34.

При замыкании ключа 1 входной конденсатор 2 через входной выпрямитель 3 подключается к сети 4 переменного синусоидального тока и конденсатор 2 начинает заряжаться. Совокупность этих элементов схемы образует источник 5 питания инвертора 6.

В процессе заряда конденсатора 2 в базу коммутирующего транзистора 7 через резистор 8 поступает ток и этот транзистор переходит в состояние замкнуто". Задающий "О генератор 9 через резистор 10 и замкнутый транзистор 7 подключается ко входному конденсатору 2 и начинается формирование прямоугольных импульсов напряжения на обмотках 11 и 11 трансформатора 11 за35 дающего генератора. При этом от обмотки

11 данного трансформатора через выпрямитель 12 и резистор 13 в базу коммутирующего транзистора 14 поступает отпирающий ток и этот транзистор переходит в состояние "замкнуто", обеспечивая подключение предварительного усилителя 15 по цепи питания через резистор 16 к конденсатору 2 и, как следствие, запуск ключевого усилителя мощности 17 и появление напряжений на обмотках 18 -184. выходного трансформатора 18.

С опротивления резисторов 1 0 и 1 6 такие, что при включенных транзисторах 7 и 14 основная часть (например, 200-300 В) на50 пряжения входного конденсатора 2 падает на этих резисторах и только незначительная часть (например, 20 В) на задающем генераторе и предвариетльном усилителе.

В момент времени, когда напряжение на

55 обмотке 184 выходного трансформатора превысит напряжение пробоя стабилитрона

19, через выпрямитель 20 и разделительные диоды 21, 22 к базам коммутирующих транзисторов 7 и 14 будут приложены запи60 рающие напряжения и оба этих транзистора перейдут в состоние "разомкнуто".

IIo окончании запуска питание задающего генератора и предварительного усилителя осуществляется от обмотки 18 выходного трансформатора через выпрямитель 23, резистор 24 и развязывающие диоды 25, 26.

При этом коммутирующие транзисторы 7, 14 и резисторы 10, 16 обесточены.

Стабилитрон 27 и диоды 28, 29 являются вспомогатльными и предназначены для ограничения при необходимости напряжения на задающем генераторе и предварительном усилителе в процессе запуска. В установившемся режиме через стабилитрон 27 TDK не протекает.

Конденсаторы 30-33 сравнительно небольшой емкости являются фильтрующими элементами. Их использование обусловлено наличием малых по длительности провалов напряжений после выпрямления переменных прямоугольных сигналов.

При необходимости стабилизации напряжения на нагрузке 34 ключевой усилитель мощности 17 целесообразно дополнить импульсным регулятором напряжения (или совместить с ним), управляемым с помощью соответствующей цепи обратной связи.

Применение изобретения B практических разработках при использовании в качестве источника энергии стандартной сети 220 В

50 Гц переменного тока обеспечивает возможность э фективного построения регулируемых и нерегулируемых инверторов, так как в установившемся режиме потери в элементах запуска не превышают 0,2-1 4 от обшей мощности преобразования.

Кроме того, в рассмотренном устройстве легко осуществить быстродействующую защиту от перегрузок по току и к.з. в цепи нагрузки. Для этого схему следует дополнить тиристорным oIITpoHoM, тиристор которого включается параллельно задающему генератору, а светодиод- параллельно выходу датчика тока нагрузки. В аварийном режиме с.игнац перегрузки воздействует на светодиод оптрона, что обусловливает включение тиристора этога оптрона и, как следствие, закорачивание задающего генератора по цепи питания.

После включения тиристора прекращается формирование импульсов на обмотках всех трансформаторов, коммутирующий транзистор

7 переходит в состояние "замкнуто", а коммутирующий транзистор 14 останется в состоянии "разомкнуто".

Формула изобретения

Транзисторный инвертор, содержащий задающий генератор и предварительный у-силитель, соединенные через соответствующие

544085 резисторы,и коммутирующие транзисторы с зажимами источника питания, к которым подключен ключевой усилитель мощности с выходным трансформатором, одна из обмоток которого через выпрямитель подключена к переходу эммиттер-база соответствующего предварительному усилителю коммутирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и надежности, последовательно с указанным выпрямителем

10 включен стабилитрон, связанный через разделительные диоды с базами указанных коммутирующих транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 473267, М.Кл Н02М 3/22, 1973г.

2. Авторское свидетельство СССР № 514401, М.Кл. Н02М 3/32, 1974г.

Составитель Г. Огнев

Редактор 3. Афанасьева Техред 3. Фанта Корректор Н. Бугакова

Заказ 837/70 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

)5 ! ! ! ! ! ! ! ! !

1 ! ! ! ! !

1

1 ! ! ! !

1 !

1

)