Самовозбуждающийся полумостовойинвертор

 

(1 1) 828347

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.79 (21) 2786721/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

Н 02М 7/537

Государственный комитет (53) УДК 621.314.58 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

A. Б. Носко, Г. В. Бейдин и Н. В. ПроцефтГо

i (L и (71) Заявитель (54) САМОВОЗБУЖДАЮЩИЙСЯ ПОЛУМОСТОВОЙ

И НВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного тока в переменный посредством инверторов.

Известны самовозбуждающиеся полумостовые и мостовые инверторы, содержащие транзисторы разного типа проводимости, соединенные эмиттерами, и выходной трансформатор, управляющая обмотка которого подключена через базовый резистор к базам транзисторов (1), что обеспечивает са мовозбуждение.

Недостаток данного инвертора состоит в том, что переключение транзисторов происходит при насыщении сердечника выходного трансформатора, что вызывает большие потери в трансформаторах, вследствие появления пика тока коллектора транзистора перед его выключением. Указанного недостатка лишен полумостовой инвертор (2).

Самовозбуждающийся инвертор, выполненный по полумостовой схеме, содержит выходной трансформатор и переключающие транзисторы разного типа проводимости, соединенные между собой эмиттерами.

Между базами транзисторов включена цепочка из двух согласно последовательно соединенных разделительных диодов, средняя точка которой через обмотку дросселя соединена с отводом первичной обмотки выходного трансформатора. Управляющая обмотка трансформатора инвертора одним концом подключена к эмиттерам транзисто5 ров, а другим концом через базовые резисторы — к базам транзисторов.

Недостатком указанного инвертора являются большие потери в цепях запуска, принципиально необходимых для самовозбуждеш ния инвертора. Они обусловлены тем, что цепь запуска представляет собой делитель напряжения, состоящий из базовых резисторов и пускового резистора. Этот делитель обеспечивает на базах транзисторов на15 пряжение смещения, превышающее пороговое, которое, например для кремниевых транзисторов, составляет более 1 В. Так как базовые цепи транзисторов шунтированы низкоомными базовыми резистора2О ми, ток через пусковые резисторы приходится выбирать большим, что вызывает значительные потери мощности в них, особенно при повышенном напряжении питания, и снижает КПД инвертора.

Кроме того, наличие резисторного делителя для запуска приводит к повышению напряжения запуска, что снижает надежность запуска.

Как показывает практика, вынужденно

30 большая величина тока смещения приво828347

)5 дит, как правило, к выходу из строя транзисторов в случае их незапуска. В данном преобразователе, кроме того, через согласно включенные диоды протекает постоянный ток и для запуска необходимо, чтобы падение напряжения на диоде было больше, чем входное напряжение открытого транзистора.

Эти ограничения снижают надежность запуска и КПД инвертора.

Целью изобретения является повышение

КПД и надежности запуска инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в самовозбуждающемся полумостовом инверторе, содержащем два соединенных между собой эмиттерами транзистора разного типа проводимости, цепочку из двух согласно последовательно соединенных диодов, включенную между базами транзисторов, выходной трансформатор с управляющей обмоткой, дроссель насыщения, соединенный первым выходом с отводом первичной обмотки выходного трансформатора, базовый резистор, первым выводом подключенный к началу управляющей обмотки выходного трансформатора, конец которой подключен к эмиттерам транзисторов, и пусковые резисторы, включенные между каждым входным выводом инвертора и базой транзистора, второй вывод базового резистора через разделительные конденсаторы подключен к базам транзисторов, а второй вывод дросселя насыщения к точке соединения базового резистора и разделительных конденсаторов, причем средняя точка цепочки согласно последовательно соединенных диодов подключена к эмиттерам транзисторов.

Новое соединение позволяет разделить по постоянной составляющей базы транзисторов и базовый резистор и тем самым уменьшить ток через пусковые резисторы, который теперь полностью втекает в базы транзисторов, вызывая их прямое смещение. При этом повышается КГ1Д пнвертора.

При малых величинах тока смещения повреждение устройства в случае незапуска не происходит. Кроме того, при этом значительно уменьшается напряжение запуска инвертора, что повышает его надежность.

На чертеже представлена электрическая схема самовозбуждающегося инвертора.

Инвертор содержит транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, конденсаторы

3 и 4 входного емкостного делителя, силовой трансформатор 5 с первичной 6, вторичной 7 и управляющей 8 обмотками, дроссель 9 насыщения, соединенный первым выводом с отводом первичной обмотки 6, пусковые резисторы 10 и 11, включенные между входными выводами инвертора и базами транзисторов 1 и 2, цепочку из двух согласно последовательно соединенных диодов 12 и 13, базовый резистор 14, подключенный через разделительные конденсаторы 15 и 16 к базам транзисторов 1 и 2.

30 I, :.,Э

Нагрузка 17 подсоединена к вторичной обмотке 7 трансформатора 5. Второй вывод дросселя 9 подключен к точке соединения базового резистора 14 и разделительных конденсаторов 15 и 16, а средняя точка цепочки согласно последовательно соединенных диодов 12 и 13 подключена к концу управляющей обмотки 8 трансформатора 5.

Инвертор работает следующим образом.

После подачи напряжения питания через резисторы 10 и 11 и переходы транзисторов

1 и 2 протекает ток смещения, который открывает транзисторы 1 и 2. Через обмотку 6 трансформатора 5 протекает ток заряда-разряда конденсаторов 3 и 4 входного емкостного делителя. Вследствие наличия глубокой положительной обратной связи один из транзисторов 1 или 2 оказывается насыщенным, а другой — запертым. Пусть насыщен транзистор 1. Г1рн этом к обмотке

6 трансформатора 5 приложено напряжение, равное половине напря>кешки питания, а на управляющей обмотке 8 и выходной обмотке 7 находится напряжение, полярность которого указана на чертеже. Под действием напряжения на обмотке 8 транзистор 1 поддерживается в насыщенном состоянии за счет тока, протекающего по цепи: обмотка 8, резистор 14, конденсатор

15, базо-эмиттерный переход транзистора

1, обмотка 8. Через время, определяемое параметрами дросселя 9 и напряжения на нем, сердечник дросселя переходит в насыщенное состояние. Вследствие этого происходит опрокидывание схемы в новое устойчивое состояние, когда открыт транзистор

2, а транзистор 1 закрыт. Ранее заряженный конденсатор 15 разряжается через базовый резистор 14, обмотку 8 трансформатора 5, разрядный диод 12. Далее процессы повторяются.

Уменьшение токов смещения транзисторов повышает КПД и надежность запуска.

Формула изобретения

Самовозбу>кдающийся полумостовой инвертор, содержащий два соединенные между собой эмиттерами транзистора разного типа проводимости, цепочку из двух согласно последовательно соединенных диодов, включенную между базами транзисторов, выходной трансформатор с управляющей обмоткой, дроссель насыщения, соединенный первым выводом с отводом первичной обмотки выходного трансформатора, базовый резистор, первым выводом подключенный к началу управляющей обмотки выходного трансформатора, конец которой подключен к эмиттерам транзисторов, и пусковые резисторы, включенные между каждым входным выводом инвертора и базой транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности запуска, второй вывод базового резистора че828347

Составитель В. Моин

Редактор Г. Петрова Техред И. Пенчко Корректоры: О. Силуянова и Н. Федорова

Заказ 1825/11 Изд. № 343 Тираж 749 Подписное

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

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4!5 1 ипография, пр. Сапунова, 2 рез введенные разделительные конденсаторы подключен к базам транзисторов, а второй вывод дросселя насыщения — к точке соединения базового резистора и разделительных конденсаторов, причем средняя точка указанной цепочки подключена к эмиттерам транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3080534, кл. 331 113, 1963.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 609193, кл. Н 02М 7/537, 1976.