Самовозбуждающийся двухтактный транзисторный инвертор

Самовозбуждающийся двухтактный транзисторный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

САМОВОЗБУЖЦАЩИЙСЯ ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий два транзистора, выходной трансформатор , первичная обмотка которого разделена на две половины, причем начало первой половины соединено с эмиттером первого транзистора, а конец второй половины - с эмиттером второго транзистора, и насьщающийся автотрансформатор с двумя обмотками. первая из которых через первый диод включена между базой первого транзистора и концом первой половины первичной обмотки выходного трансформатора, а вторая через второй диод включена между базой второго транзистора и началом второй половины первичной обмотки выходного трансформатора, причем отводы первой и второй обмоток автотрансформатора через базовые резисторы соединены с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пу-тем снижения напряжения на закрытых транзисторах, транзисторы включены согласно-последовательно между вход (О ными выводами инвертора, а введенный в схему конденсатор включен между концом первой половины и началом второй половины первичной обмотки выход- g ного трансформатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3СЮ Н 02 21 7/537

ГОСУДАРСТЦЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

13

$6þ i/a - ° . 1 А (21 ) 3581163/24-07 (22) 21.04.83 (46) 23.07.84. Бюл. 1Ф 27 (72) В.А. Атаназевич (53) 614.314.58(088.8) (56) 1. "Электронная техника в автоматикЕ". Сборник. Под ред. IO.И. Конева, 1975, вып. 7, с. 42, рис. 5.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2112698, кл. Н 02 M 7/537, 1975. (54) (57) САМОВОЗБУЖДА10ЩИЙСЯ ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий два транзистора, выходной транс— форматор, первичная обмотка которого разделена на две половины, причем начало первой половины соединено с эмиттером первого транзистора, а конец второй половины — с эмиттером второго транзистора, и насыщающийся автотрансформатор с двумя обмотками,,SU„„1104627 А первая из которых через первый диод включена между базой первого транзис- тора и концом первой половины первичной обмотки выходного трансформатора, а вторая через второй диод включена между базой второго транзистора и началом второй половины первичной обмотки выходного трансформатора, причем отводы первой и второй обмоток автотрансформатора через базовые резисторы соединены с эмиттерами соответственно первого и второго транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пу тем снижения напряжения на закрытых транзисторах, транзисторы включены

Ф согласно-последовательно между входными выводами инвертора, а введенный в схему конденсатор включен между концом первой половины и началом второй половины первичной обмотки выход- Я ного трансформатора.

Iaaf

1 l 1046

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Известен транзисторный инвертор с самовозбуждением, содержащий два последовательно соединенных транзистора, включенных на шины источника питания, выходной трансформатор с первич- 10 ной и выходной обмотками, обмотками возбуждения и вспомогательными обмотками, подключенными через раздЕлительные диоды и входы управления транзисторов к обмоткам коммутирующего дрос- 1 селя (13.

Недостатком устройства является низкий КПД, так как даже при наличии в цепях управления транзисторами форсирующих элементов при питании от высоковольтных источников и повышенной частоте генерации в обмотках возбуждения и вспомогательных обмотках, расположенных на сердечнике выходного трансформатора, небольшое число витков — от одного до пяти. Это при— водит к ухудшению потокосцепления с сердечником и с первичной обмоткой.

Как следствие, при увеличении нагрузки на выходе инвертора между прямо-.

30 угольными импульсами генерируемого напряжения возникает пауза, увеличивающаяся по мере роста тока нагрузки.

Для устранения паузы необходимо увеличивать токи управления транзисторами.

Это, в свою очередь, увеличивает вре-З5 мя рассасывания носителей, .снижает частотные свойства инвертора и снижает КПД.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является самовозбуждающийся двухтактный транзисторный инвертор, содержащий два транзистора, выходной трансформатор, первичная обмотка которого разделена на две половины, причем начало первой45 половины соединено с эмиттером первого транзистора, а конец второй половины — с эмиттером второго транзистора, и насыщающийся автотрансформатор с двумя обмотками, первая из которых 50 через первый диод включена между базой первого транзистора и концом первой половины первичной обмотки выходного трансформатора, а вторая через второй диод включена между базой вто-55 рого транзистора и началом второй половины первичной обмотки выходного трансформатора, причем отводы первой

27 2 и второй обмоток автотрансформатора через базовые резисторы соединены соответственно с эмиттерами первого и второго транзисторов 52 3.

В известном инверторе конец первой половины и начало второй половины первичной обмотки выходного трансформатора подключены к первому питающему выводу инвертора, а эмиттеры транзисторов — к второму питающему выводу, т.е. инвертор выполнен по схеме с отводом от средней точки первичной обмотки. Напряжения на закрытых транзисторах данного инвертора превышает удвоенное значение напряжения питания, что снижает надежность его работы.

Цель изобретения — повышение надежности путем снижения напряжения на закрытых транзисторах.

Эта цель достигается тем, что в самовозбуждающемся двухтактном транзисторном инверторе, содержащем два транзистора, выходной трансформатор, первичная обмотка которого разделена на две половины, причем начало первой половины соединено с эмиттером первого транзистора, а конец второй . половины - с эмиттером второго транзистора, и насыщающийся автотрансформатор с двумя обмотками, первая из которых через первый диод включена между базой первого транзистора и концом первой половины первичной обмотки выходного трансформатора, а вторая через второй диод включена между базой второго транзистора и началом второй половины первичной обмотки выходного трансформатора, причем отводы первой и второй обмо— ток автотрансформатора через базовые резисторы соединены с эмиттерами соответственно первого и второго тран— зисторов, транзисторы включены согласно-последовательно между входными выводами инвертора, а введенный в схему конденсатор включен между концом первой половины и началом второй половины первичной обмотки выходного трансформатора.

На чертеже представлена принципиальная схема самовозбуждающегося двухтактного инвертора.

Два транзистора 1 и 2 одного типа проводимости включены согласно-последовательно между выводами источника

3 питания. Половины обмоток 4 и 5 выходного трансформатора б подключены одними разноименными выводами, 1104627 в данном случае соответственно концом и началом, к обкладкам конденсатора 7, а другими разноименными выводами, соответственно началом и концом — между точкой соединения тран5 эисторов 1 и 2 и выводом источника 3 питания.

Разноименные выводы половины обмоток 4 и 5 выходного трансформатора

6 и базы 8 и 9 транзисторов 1 и 2 объединены последовательными цепями из разделйтельных диодов 10 и 11 и первичных обмоток 12 и 13 введенного автотрансформатора 14. Симметричные отводы 15 и 16 от обмоток автотрансформатора соединены с змиттерами транзисторов через базовые резисторы 17 и 18.

Схема работает следующим образом.

В один иэ полупериодов частоты генерации инвертора открыт транзистор

1 и последовательная цепь из обмоток

4 и 5 трансформатора 6, конденсатора

7 подключается к выходу источника 3 питания. В следующем полупериоде от- д5 крыт транзистор 2, обмотка 4 соединяется через открытый транзистор 2 последовательно с обмоткой 5, и образованная цепь из обмоток 4 и 5 подключается параллельно конденстору. Поляр-ЗО ность напряжений, действующих при этом на обмотках, показана на чертеже в скобках знаками "+" и

Обмотка 4 подключена к базе 8 транзистора 1 через разделительный диод 10, обмотку 12 автотрансформатора

14, и в первом полупериоде напряжение, действующее на обмотке 12, показано знаками "+" и "-" без скобок.

Часть обмотки 12 между выводом 15 и базой 8 включена в автотрансформаторном режиме через резистор 17 на вход транзистора 1 и служит для управления транзистором. При этом ток базы, удерживающий транзистор 1 в открытом 4

45 состоянии, определяется выражением

4 п — коэффициент трансформации всей обмотки 12 относительно ее части, ограниченной отводом 15 и выводом, подключенным к базе 8.

В правой части выражения (1) первый член имеет постоянную величину, так как постоянна. величина резистора 17, коэффициент трансформации и амплитуда прямоугольного напряжения, действующая на обмотке 12 в течение полупериода частоты генерации инвертора. Переменным является Е „, имеющий в начале полупериода незначительную величину и увеличивающийся к концу полупериода по мере вхождения сердечника автотрансформатора в насыщение. Когда Е становится соизмеримым с первым членом правой части выражения (1), ток базы I уменьшается и становится недостаточным для удержания транзистора 1 в насыщенном состоянии. Ток через транзистор уменьшается, уменьшается ток через первичные полуобмотки и трансформатора 6 и по закону самоиндукции знаки напряжений изменяются на противоположные (обозначенные в скобках).

Для того, чтобы предотвратить преждевременнов отпирание транзистора 2 в период форсированного запирания транзистора 1, т.е. исключить "перекрытие" — положение, когда транзистор еще полностью не закрылся, а транзистор 2 уже открылся, установлен разделительный диод 13. В этом промежутке времени диод оказывается заперт напряжением на обмотке 5, разрывая цепь базы транзистора 2. Диод 10 оказывается открытым по отношению к напряжению обмотки 4, не препятствуя дальнейшему форсированному рассасыванию. неосновных носителей из базы 8 транзистора 1. После запирания транзистора отпирается транзистор 2 и процесс коммутации повторяется аналогично во втором полупериоде частоты генерации полумостового инвертора.

5.0 где Е

1

Е„„ток базы транзистора 1; ток через ограничительный резистор 17; намагничивающий ток обмотки 12;

ИИИИПИ Занан 8318/41

Фнлнал ШШ "Патент, г.

Таким образом, за счет расчленения первичной обмотки выходного трансформатора в предложенном инверторе на две одинаковые части создалась возможность форсированной коммутации при переключении транзисторов. По отношению к известному инвертору напряжения на транзисторах снижено вдвое.

Тираж 667 Подписное

Ужгород, ул.Проектная, 4