Самовозбуждающийся инвертор

Самовозбуждающийся инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем повышения стабильности частоты переключения силовых тран зисторов. Инвертор содержит трансформатор 1 с силовыми обмотками 2 и 3, обмотками положительной обратной свя зи 4, 5 и обмоткой отрицательной обратной связи 6, силовые транзисторы (т) 7 и 8, коммутируюпц-ш транзисторы 9 и 10, времязадающий дроссель , Подключение колебательного контура с дросселем 14 и конденсатором 15 обеспечивает ускоренное выключение Т 7 и Т 8 током дросселя 14, который, замыкаясь через конденсатор 15, не; мешает процессу коммутации тока, что повышает помехоустойчивость инвертора. Введение резистора 16, шунтирующего резонансный контур, обеспечивает ус тойчивую работу инвертора на частоте, & определяемой времязадающим дросселем 11, с одновременным устранением од ностороннего подмагничивания сердечника . 1 ил о Сл-А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН д11 4 Н 02 М 7/523

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(2I ) 3733070/24-07 (22) 21,04.84 .(46) 30.10.86. Бюл. М 40 (72) Ю. Е. Семенов и Л. И. Скурихин (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 581560, кл. Н 02 M 7/537, 1971.

Моин В. С., Лаптев. Стабилизированные транзисторные преобразователи. M. Энергия, 1972, с. 314, рис. 9,7 (6). (54) САМОВОЗБУМЩАЮЩИЙСЯ ИНВЕРТОР (57). Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости путем повышения стабильности частоты переключения силовых транзисторов, Инвертор содержит трансформатор 1 с силовыми обмотками 2 и 3, обмотками положительной обратной связи 4, 5 и обмоткой отрицательной обратной связи 6, силовые транзисторы (Т} 7 и 8, коммутирующие транзисторы

9 и IO ° времязадающпй дроссель 11, Подключение колебательного контура с дросселем 14 и конденсатором 15 обеспечивает ускоренное выключение Т 7 и

Т 8 током дросселя 14, который, замыкаясь через конденсатор 15, не.мешает процессу коммутации тока, что повышает помехоустойчивость инвертора. Введение резистора 16, шунтирующего резонансный контур, обеспечивает устойчивую работу инвертсра на частоте, определяемой времязадающим дросселем

11, с одновременным устранением одностороннего подмагничивания сердечника. 1 ил.

1767567

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитания различных устройств автоматики и телемеханики.

Использование коммутирующих транзисторов, которые открываются поочередно через полпериада от двухполярного сигнала, снимаемого с времязадающего элемента, обеспечивает повьппе- 10 ние стабильности частоты при изменении тока нагрузки, но не обеспечивает павьппение стабильности частоты при изменении напряжения питания.

Кроме того, B данном устройстве так- 15 же, как и в аналоге, низкая помехоустойчивость.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости работы инвертора путем повьппения стабильности 20 частоты переключения силовых транэисторов.

На чертеже представлена электри50 ческая принципиальная схема самавоз25 буждающегося инвертара.

Инвертор содержит выходной трансформатор 1 с силовыми обмотками 2 и

3„ обмотками 4 и 5 положительно)й обратной связи и обмоткой 6 отрицатель30 ной обратной связи, силовые транзисторы 7 и 8, коммутирующие транзисторы

9 и 10„ времязадающий драссель ll, ограничительные резисторы 12 и 13, калебательный контур с драсселем 14 и конденсатором 15, шунтироггангг),гй резистором 16, резисторы 17 и 18, образующие вместе с обмоткой 6 отрицательной обратной связи выходного трансформатора l и времязадающим драсселем 11 времязадающую цепочку, базовые диоды 19 и 20, пусковой резистор 21, коммутирующий конденсатор

22 и конденсатор 23 входного фильтра, а также диоды 24 и 25, пропускающие . инвертарные токи. Выходное напряжение снимается с обмотки 26 выхоцного трансформатора 1.

Выбор параметров предлагаемого колебательного контура (драссель 14, конденсатор 15, резистор 16) мажет быть осуществлен следующим образом.

Номинальное сопротивление резисто- ра 16 определяется из условия падения напряжения на нем от тока йамагничивания Т„ выходного трансформатора 1, равного (0,1-0,2}В в режиме холостого хода инвертора и при использовании кремниевых коммутирующих транзистаров 9, 10 и рассчитывается по фор-. г муле н = :-- — (oM) Ii) (0„1-0 2) В т„ A

Величины L (дросселя 14) и С (конденсатора 15) определяются по форму.лам:

47 f (2) (3) Рассмотрим влияние резонансного контура (дроссель 14, конденсатор 15, резистор 16) на повьппение устойчивости к импульсным токам нагрузки и о где f — рабочая частота инвертора.

Инвертор работает следующим образам.

С подключением на вход инвертора источника питания замыкается цепь положительной обратной связи, один из силовых транзисторов 7, 8 полностью открывается, а другой закрывается.

Предположим, что открыт силовой транзистор 7. К силовой обмотке 2 выходного трансформатора 1 через резонансный контур ),14, 15, 16),прикладывается напряжение питания. Силовой транзистор 8 под действием отрицательного напряжения на базовом диоде 20 остается закрытым. Одновременно перемагничивается времязадающий дроссель 11 пад действием напряжения на обмотке 6 отрицательной обратной связи через резисторы 17 и 18. Под действием суммы напряжений на колебательном контуре (14, 15, 16) и резисторе 17 коммутирующий транзистор

9 открывается и шунтирует вход силог ваго транзистора 7, Силовой транзистор 7 закрывается. Напряжение на обмотках выходного трансформатора. 1 уменьшается, цепь положительной обратной связи вновь замыкается, но теперь открывается силовой транзистор 8, а силовой транзистор 7 закрывается. Сердечник времязадающего. дросселя ll начинает перемагничиваться в обратную сторону, ток через его обмотку уменьшается и коммутирующгй транзистор 9 снова оказывается закрытым. Процесс повторяется, но уже c„ силовым транзистором 8 и коммутирующим транзистором 10.

1267567 стабильности частоты переключения си ловых транзисторов 7, 8 при одновременном устранении с помощью колеба- тельного контура одностороннего подмагничивания сердечника выходного 1 трансформатора 1.

Предположим, что силовые транзис-. торы 7, 8 имеют различные времена рассасывания (например, транзистор

7 имеет большее время рассасывания).

Это ведет к одностороннему подмагничиванию сердечника выходного трансформатора 1, т.е. к концу полупериода через транзистор 7 протекает больший ток намагничивания, чем через 15 транзистор 8 в конце другого полупериода. Асимметрия тока намагничивания вызывает различное падение напряжения на резонансном контуре, ко-. торое в смежные полупериоды складыва- О ется с сигналом от времязадающего дросселя 11, что при конечной скорости нарастания тока BO времязадающем дросселе приводит к опережению момента открывания коммутирующего тран- 25 зистора 9 и соответственно выключению силового транзистора 7. Таким образом устраняется режим одностороннего намагничивания сердечника выхоцного трансформатора 1 при неодинако- 3р вом времени рассасывания силовых транзисторов. Аналогично можно проследить устранение подмагничивания от различных других параметров элементов самовозбужцающегося инвертора.

При этом величину остаточной асимметрии тока намагничивания можно oIраничить на любом заранее заданном уровне с помощью выбора параметров 4р резонансного контура так, чтобы падение напряжения на нем при заданном токе намагничивания было . достаточно для открывания коммутирующих транзисторов. Этим гарантируется на- 45 дежная работа силовых транзисторов

7 и 8 инвертора.

Кроме того, в момент коммутации силовых транзисторов 7 и 8 напряжение5о на конденсаторе 15 резонансного контура способствует ускоренному выключению указанных транзисторов, так как..с одной стороны к база-эмиттерному переходу прикладывается источ- 55 ник запирающей ЭДС, а с другой стороны ток дросселя резонансного контура замыкается через конденсатор 15, не мешая процессу коммутации тока через силовые транзисторы 7 и 8, Аналогичным образом работает резонансный контур при импульсной нагрузке, когда через силовые транзисторы 7,8 протекают короткие импульсы тока, например при работе на нагрузку с управляе ьм выпрямителем. R этом случае импульсные токи нагрузки »е вызывают преждевременного включения коммутирующих транзисторов 9 и 10, так как эти тбки замыкаются через конденсатор 15 колебательного контура, т.е. обеспечивается повышение промежуточного инвертора. Поэтому для увеличения помехоус тойчнпостп целесообразно емкость ко денсатора выбирать как можно большей величины, но с другой стороны резонансная частота колебательного контура не долж»а быть ниже рабочей частоты инвертора, так как необходимо выделить сигнал тока подмагнпчиванил, основная гармоническая составляющая которого равна рабочей частоте,, Рассмотрим влияние и определим выбор величины сопротивления резистора 16, шунтируищего резонансный конту,.

При большой величине сопротивления резистора 16 (много больше волнового сопротивления колебательного ко»тура амплитуда сигнала на контуре определяется его добротпостью и может достигать большой велич»:.Ist, достпгал порога открывания коммутцрующих транзисторов 9 и 10. В зтпм случае ppçÎНаНСНЫЙ КОНТУР ВЕДЕТ ЛНВЕРтОР Irhr СВОей частоте, но при этом не устраплется одностороннее подмагничивапиг, При величине сопротивления резис"-. тора 16 меньшей, чем рассчита»нял по формуле (1) в описанип работы устройства, величина сш»ал». прc порционального . току амагничивап»л, ма-.ла (менее О,!8) и устранения од»остороннего подмагни пзаш.л в достато"-о ной степени »е происходит, чем снижаетсл надежность и»вертора, Введение резистора, шунтирующего резонансный контур, обеспечивает устойчивую работу инвертора на часто-. те, определяемой времлэадающим дросселем, с одновременным устраненпем одностороннего подмагнпчпва»пл сердечника выходного три сформатора, Величина сопротивленил резистора выбирается из условия плдеппл »,"»рлжеппл б7

Формула изобретения

Составитель Н. Цишевская

Редактор М. Келемеш ТехредЛ. Олейник Корректор М. Шароши

Заказ 5792/55

Тираж б31 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12675 на нем ог тока намагничивания около (0,1-0,2)В, а параметры дросселя и конденсатора выбираются из условия обеспечения примерного равенства волнового сопротивления контура сопротивлению резистора.

Самовозбуждающийся инвертор, содер- 10 жащий выходной трансформатор,, с обмотками отрицательной и положительной обратной связи причем последние подключены через ограничительные резис-. торы к змиттер-базовому переходу силовых транзисторов, коммутирующие транзисторы коллекторами подключены к базам силовых транзисторов, эмиттерами — к общей шине, а базы соединены через последовательно включенные времяэадаюшие дроссель и обмотку отрицательной обратной связи, о т л и ч а ю шийся, тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем повышения стабильности частоты переключения силовых транзисторов, введены параллельный резонансный контур, выполненный на дросселе и конденсаторе, и резистор, шунтирующий резонансный контур, подключенный между эмиттерами силовых и коМмутирующих транзисто" ров.