Инвертор

 

wi858193

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЭТОРСИОМУ С ЛИТВУ

Cases Северских

Сефюелистниеским

Ресеубепс (6 т) Дополнительное к авт. сеид-еу(22) Заявлено 291279 {2f) 2860379/24-07 с присоединением заявки йо (23)Приоритет—

Опубяиковаио 230881. Ьюллетеиь Мв 31 5 ® „з

Н 02 Н 7/537

° ГосудврствеяяыА «оиятат сес оо ieeaNj «зобретениА в открытмА (53) УДК 821. 314..57(088.8l

Дата опубликования описаиия 230881 (54) HHBEPTOP

Изобретение относится к преобраЭО= вателям постоянного напряжения в переменное и может быть использовано во вторичных источниках э.-ектропитания (ВИЭ), построенных на основе ре5 гулируемого инвертора.

Известны двухтактные инверторы, содержащие цепи для снижения выбросов напряжения на коллекторах транзисторов усилителя мощности (1 ).

К недостаткам этого устройства можно отнести снижение КПД из-за потери мощности в этих цепях.

Наиболее близким по техническому существу к предлагаемому является инвертор, содержащий выходной трансформатор и силовые ключи на составных транзисторах, в каждом из которых коллектор основного транзистора че-. рез последовательно включенные вспомо-!20 гательную обмотку и первый циод выходного трансформатора соединен с коллектором согласующего транзистора, а через второй диод и конденсатор— с общей шиной инвертора (2).

Недостатком известного инвертора является низкий коэффициент трансформации между первичной обмоткой выходного трансформатора и вспомогательной обмоткой, предназначенной для пита- 30 ния коллекторной цепи согласующего транзистора и, как следствие этого, плохая магнитная связь между витками этих обмоток. Это, в свою очередь, значительно снижает скорость нараста ния базового тока основного транзистора и увеличивает потери при отпирании силового ключа.

Кроме того, энергия переходных процессов расходуется на нагрев резистора и стабилитрона указанной защитной цепи, что значительно снижает энергетические характеристики инвертора.

Цель изобретения — повышение КПД и и, надежности инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в инвертор, содержащий защитную 1

АСЬ - цепь, дополнительно введен диод, подключенный анодом к точке соедине-. ния диода и конденсатора защитной цепи, катодом через резистор этой цепи - к коллектору согласующего транзистора.

На чертеже представлена схема силовой части инвертора.

Инвертор содержит силовые ключи

1 и 2 на составных транзисторах, трансформатор 3 с коллекторной 4 и вспомогательной 5 обмотками, каждый си858193 ловой ключ 1 и 2 содержит основной

6 и согласукщий 7 транзисторы, первый диод 8, второй диод 9 и конденсатор 10, точка соединения которых подключена через третий диод 11 и резистор 12 к коллектору транзистора

7, вход которого через балластный резистор 13 подключен к управляющим зажимам инвертора 14. Резистор 15 обеспечивает режим запирания основного транзистора б. Средняя точка первичных обмоток 4 трансформатора 3 и общая шина 16 подключены к входным зажимам 17, а выходная обмотка 18— к выходным зажимам 19.

Инвертор работает следующим образом.

При поступлении отпирающего сигнала в базу согласующего транзистора 7 оба транзистора силового ключа отпираются, к коллекторной обмотке 4 прикладывается напряжение источника пи- Ю тания. Во вспмогательной обмотке 5 наводится ЭДС, являющаяся источником питания коллекторной цепи согласующего транзистора 7..Использованиесос-. тавного транзистора, а также питание 2я его согласующего транзистора 7 от вспомогательного низковольтного источника способствует оптимизации электрических характеристик инвертора.

При поступлении запирающего сиг- © нала в базу транзистора 7, оба тран3 зистора запираются, а ЭДС вспомогательной .обмотки 5 меняет знак. При этом напряжение на коллек оре транзистора б становится равным удвоенному напряжению питания, а первоначальный выброс, который может в 3-4 раза превышать напряжение питания, расходуется на заряд конденсатора

10 через диод 9. Напряжение на конденсаторе 10 в оставшуюся часть за- 40 пирающего.цикла равно дво ному напряжению питания.

В момент начала отпирающего импульса конденсатор 10 через диод 11, ре-. зистор 12 и транзисторы 7 и 6 раэря- 44 жается до некоторого остаточного напряжения, определяемого суммой падений напряжения на диоде 11, коллекторном .переходе транзистора 7 и базозмиттерном переходе транзистора 6.

При поступлении следующего запирающего сигнала емкость 10 снова заряжает». ся через диод 9 и процесс повторяетСЯ.

Таким образом, путем форсирования скорости нарастания базового тока основного транзистора в начальный момент отпирающего цикла удается снизить потери на переключение. Благодаря этому увеличивается надежность силовых транзисторов, кроме того, может быть снижена площадь радиаторов для последних; — благодаря полному использованию энергии переходных процессов инвертора при выходной мощности до 500 Вт и рабочей частоте 20 - 50 кГц КПД устройства может быть повышен на 45%. Применив в инверторе предлагаемую цепь, можно испольэовать все преимущества составных транзисторов, избежав недостатков, связанных со слабой магнитной связью обмоток.

Формула изобретения

Иивертор, содержащий выходной трансформатор и силовые ключи на составных транзисторах, в каждом из кото» рых коллектор основного транзистора через последовательно соединенные вспомогательную обмотку и первый диод выходного трансформатора соединен с коллектором согласующего транзистора, а через второй диод и конденсатор — с общей шиной инвертора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения КПД и надежности, в каждый .силовой ключ введен третий ди од и резистор, включенные последовательно между коллектором согласующего транзистора и общей точкой соединения второго диода и конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельства СССР

Р 240827, кл. Н 02 И 7/537, 1966.

2. Бирюков А.В., Гаянов Р.И., Kihэыханов И.У. Стабилизированный источник питания на основе регулируемого преобразования. Сб."Электронная техника в автоматике", Под ред.Ю.И.Конева, 1978, вып.10, с. 129-133, рис.1.

858193

Составитель Н.Циаевская

Редактор М.Ликович Твхред A. Бабинец Корректор ;Ю. Макаренко

Заказ 7263/89 Тнраи 730 Подлисное

ВНИИПИ Государственного «овитета СССР по делам изобретений и откра тиВ

113035, Москва, X- 35, Раумская наб., д. 4/5 а

Филиал ППП "Патент", г. Уагор<щ, ул, Проектная, 4