Двухтактный транзисторный инвертор

 

Союз Советсккк

Соцкалнстическнк

Реслублкк

ОП ИСАНИ Е

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()862340 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.11.79 (21) 2840876/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 02 М 7/537

Гасударственный кемнтет

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 17.09.81 по делан лзееретеннй и еткрнтий (53) УДК 621.314..58 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Б. А. Лапин и В. Н. /Мишин

3

1 .:, 1

Научно-исследовательский инс итут автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ДВУХТАКТНЫИ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное или постоянное другого уровня.

В известных двухтактных транзисторных инверторах, выполненных по схеме с выходным трансформатором и переключающим трансформатором или дросселем, возникает одностороннее подмагничивание сердечника выходного трансформатора, обусловленное несиммегрией плеч инвертора и нагрузки,-тв

При одностороннем подмагничивании трансформатора его сердечник в один из полупериодов заходит в режим глубокого насыщения (РГН), сопровождающийся увеличением намагничивающего тока и значительным ростом мгновенной мощности, комму- 1з тируемой инвертором (1) .

Для автоматического симметрирования инвертора по току силовых транзисторов в его состав вводят блоки с различного рода датчиками, выявляющими подмагничивание трансформатора и корректирующими длительность полупериодов на уменьшение подмагничивания (2), (3).

Такие устройства симметрирования по сути являются системами автоматического регулирования с обратной связью по разности токов намагничивания в положительный и отрицательный полупериоды. Недостатком инверторов с автоматическим симметрированием, помимо большой сложности, является возможность появления автоколебаний в контуре регулирования тока намагничивания при резком изменении тока нагрузки и напряжения. При этих колебаниях возможен заход трансформатора в РГН, вызывающий перегрузку трансформаторов, что снижает надежность инвертора.

Наиболее близким по технической сути к устройству является двухтактный транзисторный инвертор, содержащий коммутирующий трансформатор, вторичная обмотка которого включена между базами транзисторов, соединенными через диоды с входным выводом, связанным с эмиттерами этих же транзисторов. Дополнительная симметрирующая обмотка через диоды и резистор соединена с настроечным потенциометром. С его помощью регулируется время насыщения коммутирующего трансформатора в положительный и отрицательный полупериод, что

862340

Формула изобретения позволяет симметрировать инвертор по току силовых транзисторов (4).

Недостатком устройства является нестабильность симметричного режима, полученного однажды при настройке инвертора. Например, при подключении несимметричной по полупериодам нагрузки или просто при колебании тока нагрузки напряжения на базоэмиттерных переходах транзисторов изменяется по-разному. Вследствие этого напряжение на обмотках коммутирующего трансформатора в разных полупериодах будет отличаться, что приведет к изменению установленной при настройке длительности полупериодов и появлению .РГН выходного трансформатора. В результате возникает перегрузка силовых транзисторов инвертора, что снижает его надежность.

Целью изобретения является повышение надежности инвертора и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в двухтактном транзисторном инверторе в эмиттерные цепи транзисторов введены резисторы.

Начертеже изображена схема инвертора.

Инвертор содержит выходной трансформатор 1; пусковой резистор 2; коммутирующий трансформатор 3, вторичная обмотка которого включена между базами транзисторов 4и5, соединенными через диоды 6 и 7 с клеммой питания, дополнительные резисторы 8 и 9.

Работает устройство следующим образом.

После подачи питания инвертор возбуждается через пусковой резистор 2 и работает как обычный автогенератор с трансформаторной обратной связью по току, осуществляемой коммутирующим трансформатором 3. Полупериод переключения инвертора равен времени перемагничивания коммути рующего тра нсформатора 3, которое обратно пропорционально напряжению F на его обмотке. Это напряжение равно сумме падений напряжений на база-эмиттерном переходе (Ug ), на дополнительном резисторе (U<) и диоде (U>): E = Ug + U<+ L>.

Допустим, в четнйе полупериоды (включен транзистор 4, происходит насыщение выходного трансформатора 1. В конце этих полупериодов вследствие роста намагничиваюшего тока трансформатора 1 увеличивается напряжение U „на резисторе 8. В результате напряжение Е на обмотке коммутирующего трансформатора в четных полупериодах возрастает и происходит его ускоренное перемагничивание. Вследствие этого «подмагпичиваемые» полупериоды укорачиваются и происходит ограничение пиков

50 намагничиваюшего тока. При этом выходной трансформатор работает в режиме начального подмагничивания с небольшой разницей токов по полупериодам. Чтобы процесс ограничения намагничивающего тока был достаточно эффективным, падение напряжения U< на резисторах 8 и 9 должно быть соизмеримым с напряжением Е на обмотке коммутирующего трансформатора.

При непосредственном включении обмотки (без резисторов) и при использовании кремниевых диодов и транзисторов падение напряжения на резисторах 8 и 9 должно составлять 1 — 1,5 В. Введение этих резисторов уменьшает пики намагничивающего тока в 4 — 3 раза.

Потери мощности на дополнительных резисторах не превышают потерь мощности в транзисторах от пиков намагничивающего тока, так что КПД инвертора несколько повышается. Однако главный эффект от введения дополнительных резисторов заключается в уменьшении мгновенной мощности потерь, выделяющихся в транзисторе на коротком интервале его выключения. Именно перегрузка транзисторов по мгновенной мощности чаще всего является причиной аварий транзисторных инверторов. Поэтому уменьшение тока, коммутируемого транзисторами в «подмагничиваемый» полупериод, повышает надежность инвертора.

Использование устройства во вторичных источниках питания позволяет повысить их надежность практически без усложнения конструкции.

Двухтактный транзисторный инвертор, содержащий коммутирующий трансформатор, одна из обмоток которого включена между базами транзисторов, соединенными через диоды с одним из входных выводов, связанным с эмиттерами этих же транзисторов, отли гающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, в эмиттерные цепи транзисторов введены резисторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. «Современные задачи преобразовательной техники». Киев, 75б, ч. 4, с. 334.

2. Лвторское свидетельство СССР

¹ 551782, кл. Н 02 М 7/537, 1977.

3. Лвторское свидетельство СССР № 551781, кл. Н 02 М 7/537. 1977.

4. Лвторское свидетельство СССР ,Л 529533, кл. Н 02 М 7/537, 1976.

862340

Составитель T. Ершова

Редактор Н. Ахмедова Техред А. Бойкас Корректор М. немчик

Заказ 6635/53 Тираж 730 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4