Инвертор

 

ц828346

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.06.79 (21) 2774593/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

Н 02 М ji537

Государственный комитет (53) УДК 62!.314.58 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Е. И. Мазманиди (71) Заявитель (54) -ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматики и связи, в частности, для измерения параметров систем или регулирования параметров исполнительных устройств. 5

Известны устройства, которые могут работать как в режиме непрерывного преобразования напряжения постоянного тока одной величины в напряжение постоянного или переменного тока другой, так и в ре- 1О жиме прерывистого преобразования напряжения (1), (2), (3).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному инвертору является инвертор, который выполнен по двухтакт- 15 ной транзисторной схеме автогенератора с трансформаторной положительной обратной связью, а между средней точкой силовой обмотки и средней точкой обмотки обратной связи включен конденсатор (4).

В данном устройстве невозможно обеспечить режим прерывистого преобразования напряжения при активной, активно-емкостной (с преобладанием активной) и индуктивной нагрузках, что значительно сужает область его применения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей инвертора.

Это достигается тем, что в инвертор, содержащий трансформатор со средним вы- ЗО водом силовой обмотки, к крайним выводам которой подключены коллекторы двух силовых транзисторов, их эмиттеры объединены и связаны с входным выводом, а базы подключены к крайним выводам обмотки положительной обратной связи, и конденсатор, связанный со средними выводами указанных обмоток, введены задатчики тока заряда и разряда, первый из которых включен последовательно с указанным конденсатором, а второй параллельно, задатчик тока разряда выполнен на транзисторе, силовой переход которого подключен параллельно указанному конденсатору, а база транзистора подключена через стабилитрон к эмиттерам силовых транзисторов непосредственно, при этом резистивный датчик тока включен в цепь коллектора, или через дополнительный резистор, при этом резистивный датчик тока включен между средней точкой силовой обмотки и точкой соединения дополнительного резистора и стабилитрона, входной вывод соединен с эмиттерами силовых транзисторов через второй дополнительный резистор.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема инвертора; на фиг. 2 — задатчик тока разряда (один из вариантов).

Инвертор содержит трансформатор 1 с силовой обмоткой 2, выходной 3 и обмот828346 кой 4 йоложительной обратной связи, крайние выводы которой подключены к базам силовых транзисторов о, ti, средние выводы оиловои оомотки и оомотки ооратной связи связаны между собой конденсатором 7, последовательно с которым включен задатчик о тока заряда и задатчик 9 тока разряда. Задатчик тока разряда содержит резистивныи датчик 10 тока и транзистор 1, силовои переход которого подключен параллельно конденсатору (точка а схемы и средняя точка силовои оомотки), а его база через стаоилитрон 12 связана с точкой б соединения эмиттером силовых транзисторов, которая подключена к входному выводу через первый дополнительный резистор 13, непосредственно или через второи дополнительныи резистор 14. Датчик

10 тока включен или в цепь коллектора транзистора 11 или между средней точкой силовой оомотки 2 и точкой соединения стаоилитрона 12 и резистора 14.

Инвертор работает следующим образом, При подаче напряжения питания в цепях эмиттер — база транзисторов 5, 6 начинает протекать ток. Асимметрия базовых токов этих транзисторов, которая всегда имеет место вследствие флюктуаций, и положительная обратная связь через обмотку 4 трансформатора 1 приводит к лавинообразному отпиранию одного из транзисторов 5 или 6 и активному запиранию другого, т. е. возбуждаются колебания инвертора. Конденсатор 7 заряжается через задатчик 8.

В режиме преобразования стабилитрон 12 и транзистор 11 заперты вследствие падения напряжения на резисторе 13, создаваемом работающим конвертором. Поэтому ток через задатчик 9 не протекает. В .процессе заряда .напряжение на конденсаторе прикладывается в запирающем направлен ни к переходам база-эмиттер транзисторов 5, 6 и, достигая определенной величины, запирает последние. Колебания срываются и инвертор переходит в заторможенный режим. В этом режиме увеличивается напряжение, приложенное к стабилитрону 12 до отпирания последнего вследствие уменьшения тока через резистор 13 и соответственно уменьшения падения напряжения на этом резисторе. Током через стабилитрон

12 отпирается транзистор 11, и конденсатор

7 разряжается через резистивный датчик

10. Когда напряжение на конденсаторе 7 уменьшается до величины, меньшей напряжения питания минус напряжение переходов эмиттер-база транзисторов 5, 6, возбуждаются колебания инвертора. Затем процесс заряда-,разряда конденсатора повторяется.

Наличие транзистора 11, который заперт в режиме преобразования напряжения и отперт, когда инвертор находится в заторможенном режиме, обеспечивает следующее: увеличение постоянной времени заряда

65 конденсатора, т. е. расширение дийпазбйа регулирования длительности режима преобразования инвертора; уменьшение постоянной времени разряда конденсатора, т. е. расширение диапазона регулирования длительности заторможенного режима инвертора; отсутствие ограничения по величине напряжения заряда конденсатора 7, что обеспечивает устойчивый переход инвертора из режима преобразования напряжения в заторможенный режим.

В зависимости от изменения величины сопротивления задатчика 8 изменяется длительность режима преобразования инвертора, а при изменении сопротивления датчика

l0 изменяется длительность его заторможенного режима.

Подключение датчика 10 так, как показано на фиг. 2, и введение второго резистора 14 приводит к повышению чувствительности инвертора и изменению сопротивления датчика 10.

В цепь обратной связи, определяющей длительность режима преобразования (задатчик 8) и длительность заторможенного режима (датчик 10), могут быть включены транзисторные датчики, терморезисторы, фоторезисторы, тензометрические датчики, реостатные датчики и т. д. Задатчик 8 выполняет функцию ограничительного резистора в цепи обратной связи инвертора, и его сопротивление определяет время заряда конденсатора до требуемой величины. Величина сопротивления датчика 10 определяет время разряда конденсатора 7. При этом величина сопротивления датчиков определяется в каждый момент времени, воздействующий на датчики как электрической (амплитуда управляющего напряжения), так и неэлектрической величиной (температура, освещенность, давление, перемещение и т. д,).

Таким образом, в данном устройстве параметры выходного напряжения конвертора (длительность режима преобразования и заторможенного режима) функционально связаны с величиной управляющего напряжения или величиной неэлектрического параметра. Так как сопротивление датчиков может меняться в широких пределах, то представляется возможным автоматически и плавно изменять длительность режима преобразования и заторможенного режима в широком диапазоне.

Подключение к выходной обмотке инвертора выпрямителя со сглаживающим фильтром позволяет превратить его в генератор импульсов с широкими пределами регулировки длительности импульсов и скважности. При этом в отличие от блокинг-генераторов длительность импульса не зависит от параметров трансформатора.

Введение в устройство задатчиков выгодно отличает предлагаемый инвертор от известного (4), так как помимо непрерывнО828S4B

Рб йреобразоваййя напряжения обеспечивается периодическое прерывистое преобразование напряжения с регулировкой длительности преобразования и заторможенного режима в зависимости от изменения со- 5 противления этих датчиков.

Предлагаемый инвертор найдет применение в аппаратуре телеметрического контроля, стабилизаторах и регуляторах параметров, в импульсной технике. ю

Формула изобретения

1. Инвертор, содержащий трансформатор со средним выводом силовой обмотки, подключенным к одному из входных выводов, к крайним выводам которой подключены коллекторы двух силовых транзисторов, их эмиттеры объединены и связаны со вторым входным выводом, а базы подключены к крайним выводам обмотки положительной обратной связи, при этом между средними выводами упомянутых обмоток включен конденсатор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены задатчики тока заряда и разряда, первый из которых включен последовательно с указанным конденсатором, а второй — параллельно, 2. Инвертор no n. 1, отличи1баийся тем, что его входной вывод подключен к эмиттерам силовых транзисторов через дополнительный резистор, а задатчик тока разряда выполнен на дополнительном транзисторе, силовой переход которого подключен параллельно указанному конденсатору, а база через стабилитрои подключена к эмиттерам силовых транзисторов непосредственно, при этом резистивный датчик тока включен в цепь коллектора дополнительного транзистора.

3. Инвертор по пп. 1 и 2, отлич ающийс тем, что указанный стабилитрон подключен к эмиттерам силовых транзисторов через второй дополнительный резистор и через упомянутый резистивный датчик тока к средней точке силовой обмотки трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3348119, кл, 321-2, 1969.

2. Патент США № 3383624, кл. 331-113, 1970, 3. Патент США № 3453520, кл. 321-2, 1973.

4. Патент Великобритакии № 994808, кл. Н 2F, 1973.

828346

Редактор Т, Загребельная

Заказ 1003/9 Изд. № 343 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Никитин

Техред И. Пенчко

Корректоры: О. Силуянова и Н. Федорова