Транзисторный автогенератор

Транзисторный автогенератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: вторичные источники электропитания. Транзисторный автогенератор содержит четыре транзистора 1-4, силовой трансформатор 5, пусковые конденсаторы 6 и регулировочный резистор 7, дополнительно введены диодный мост, который состоит из диодов 8-11, параметрический стабилизатор напряжения на базе стабилитрона 12, резистора 13, однопереходного транзистора 14, конденсатора 15, транзистора 16 и два диода 17, 18. Изобретение обеспечивает двухполупериодную синхронизацию, что дает возможность предотвратить выход сердечника выходного трансформатора в режим насыщения, кроме того, обеспечивает регулирование частоты . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 3/338

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1ь,.1, я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ .-* ;-.,l, ;,",,,." ) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q

4 (! (л (21) 4800803/07 (22) 11.03.90 (46) 07,10.92. Бюл, N 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного

an паратостроения (72) В.Е.Райнин, В.Л.Карась и Л.И,Дик (56) Авторское свидетельство СССР

N 1379908,,кл,,Н 02 М 3/339, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N - 919032, кл. Н 02 М 7/538, 1978. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ АВТОГEHEPATOP (57) Использование: вторичные источники электропитания. Транзисторный автогенеИзобретение относится к устройствам для преобразования постоянного тока в переменный и может быть использовано для преобразования энергии батарей постоянного тока в переменный ток для маломощных потребителей, работающих от сети переменного тока, например для питания электробритв в вагонах дальнего следования.

Известен двухтактный самовозбуждающийся преобразователь напряжения (1), содержащий силовые транзисторы, силовой трансформатор, дополнительный транзистор, шунтирующий своим коллектор-эмиттерным переходом одну из базовых обмоток и узел регулирования частоты, выполненный на двухбазовом диоде. Окончание одного из полупериодов работы этого преобразователя определяется временем заряда хронирующего конденсатора до уровня, при котором открывается двухбазо<»> « >Ц»» 1 76765 1 А 1 ратор содержит четыре транзистора 1 — 4, силовой трансформатор 5, пусковые конденсаторы 6 и регулировочный резистор 7, дополнительно введены диодный мост, который состоит из диодов 8-11, параметрический стабилизатор напряжения на базе стабилитрона 12, резистора 13, однопереходного транзистора 14, конденсатора 15, транзистора 16 и два диода 17, 18. Изобретение обеспечивает двухполупериодную синхронизацию, что дает возможность предотвратить выход сердечника выходного трансформатора в режим насыщения, кроме того, обеспечивает регулирование частоты. 1 ил. вый диод, а окончание второго полупериода — моментом выхода сердечника трансформатора в режим насыщения по петле гистерезиса, Недостатком такого устройства является низкий КПД, обусловленный дополнительными потерями мощности, связанными с протеканием импульсов тока при замыкании ключа в цепи обмотки в первый полупериод, а также протеканием импульсов тока по первичной обмотке и через транзистор в режиме выхода сердечника трансформатора в насыщение во второй полупериод.

Наиболее близок к предлагаемому транзисторный автогенератор (2), содержащий выходной трансформатор и узел регулирования частоты на базе однопереходного транзистора и хронирующей RC-цепи, транзисторный ключ, двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен к базовым обмоткам силовых транзисторов, и

1767651 цепи формирования дополнительных синхроимпульсов, состоящей из двухполупериодного выпрямителя, питающей обмотки, дифференцирующей цепочки, ключевого транзистора, Указанное устройство обеспечивает двухполупериодную синхронизацию, что дает возможность предотвратить выход сердечника выходного трансформатора в режим насыщения, т,е. повысить КПД устройства с возможностью регулирования частоты.

Недостатком указанного устройства яв1 ляется сложность, обусловленная наличием цепи формирования дЬполнительных синхроимпульсов, состоящей из транзистора, дифференцирующей цепи, двухполупериодного выпрямителя и питающей обмотки, а также цепи коммутации транзисторов (резистор и конденсатор, имеющий значительные габариты), Целью изобретения является упрощение схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в известный транзисторный автогенератор, содержащий выходной трансформатор и узел регулирования частоты на базе однопереходного транзистора и хронирующей RCцепи, транзисторного ключа и двухполупериодного выпрямителя, вход которого подключен к базовым обмоткам силовых транзисторов, дополнительно введены два диода, имеющих общую точку одноименных электродов, другие электроды этих диодов подключены к базовым обмоткам, узел регулирования частоты подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход узла регулирования частоты — к входу транзисторного ключа.

Именно за счет того, что в известный транзисторный автогенератор дополнительно введены два диода, имеющих общую .точку одноименных электродов, другие электроды этих диодов подключены к базовым обмоткам, узел регулирования частоты подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход узла регулирования частоты — к входу транзисторного ключа, значительно упрощается схема устройства.

Авторам не известны устройства подобного назначения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками данного устройства.

Схема автогенератора представлена на чертеже, Транзисторный автогенератор содержит четыре транзистора 1 — 4, которые включены по мостовой схеме, силовой трансформатор 5, первичная обмотка которого включена в диагональ моста, а четыре

55 вторичные обмотки подключены к базам соответствующих транзисторов 1 — 4 таким образом, чтобы .обеспечить открывание транзисторов одного плеча моста и закрывание транзисторов другого плеча, пусковые конденсаторы 6, регулировочный резистор 7, двухполупериодный выпрямитель, который состоит из диодов 8 — 11, параметрический стабилизатор напряжения, выполненный, например, на базе стабилитрона 12 и резистора 13, которые соединены последовательно, однопереходный транзистор 14, конденсатор 15, транзисторный ключ 16 и два диода 17 и 18, которые имеют общую точку катодов, Аноды этих диодов подключены к базовым обмоткам силовых транзисторов, узел регулирования частоты, выполненный на базе однопереходного транзистора 14 и хронирующей RC-цепи 7, 15, подключен к выходу диодов 8 — 11 двухполупериодного выпрямителя,. а выход узла регулирования частоты — к входу транзисторного ключа 16, Работает транзисторный автогенератор следующим образом, При подаче напряжения питания через пусковые конденсаторы 6 и по первичной обмотке силового трансформатора 5 начинает протекать ток, что вызывает изменение магнитного потока в его сердечнике, а это, в свою очередь, приводит к появлению напряжения положительной полярности на концах обмоток, подключенных к базам транзисторов 1 и 4, которые при этом начинают открываться, Ток по первичной обмотке трансформатора 5 увеличивается.

Процесс происходит лавинообразно до полного открывания транзисторов 1 и 4, Одновременно происходит перемагничивание сердечника в определенном направлении, Транзисторы 2 и 3 остаются закрытыми, т.к, на их базы подается отрицательное(запирающее) напряжение, Напряжение, возникающее на базовых обмотках транзисторов 2 и 4, выпрямляется диодным мостом, стабилизируется стабилитроном 12 и подается на времязадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных регулировочного резистора 7 и конденсатора 15, и на однопереходный транзистор 14, эмиттер которого подключен между регулировочным резистором 7 и конденсатором 15.

При достижении напряжения на конденсаторе 15 определенного уровня однопереходный транзистор 14 открывается, и конденсатор 15 разряжается, что приводит к открыванию транзисторного ключа 16. Образуется замкнутый контур "базовая обмотка транзистора 4 (плюс), диод 18, переход

1767651 коллектор-эмиттер открытого транзистора

16, диод 9 моста, базовая обмотка транзистора 2 (минус)" для протекания тока базовых обмоток транзисторов 2 и 4, вследствие чего ток базы транзистора 4 резко уменьшается, транзистор 4 выходит из насыщения и закрывается, Одновременно закрывается и транзистор 1.

Изменение индукции намагниченного сердечника силового трансформатора 5 по частной петле гистерезиса при прекращении тока в первичной обмотке вызывает появление напряжения положительной полярности -на концах базовых обмоток транзисторов 2 и 3, что и приводит к их открыванию. По обмотке в диагонали моста ток начинает протекать в противоположную сторону, транзисторы 2 и 3 лавинообразно открываются, сердечник трансформатора 5 перемагничивается в обратном направлении, Одновременно происходит заряд конденсатора 15 через регулируемый резистор

7. Через промежуток времени, определяемый моментом открывания однопереходного транзистора 14, происходит открывание транзистора 16, и ток базовых обмоток транзисторов 2 и 4 замыкается по контуру

"базовая обмотка транзистора" 2 (плюс), диод 17, открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 16, диод 11 моста, базовая обмотка транзистора 4 (минус)". Ток базы транзистора 2 уменьшается, транзистор 2 выходит из насыщения, и транзисторы 2 и 3 закрываются, а транзисторы 1 и 4 открываются аналогично описанному выше, Так формируется вторая половина периода колебаний инвертора, Периодическое изменение направления намагничивания сердечника трансформатора 5 вызывает появление на выходной обмотке последнего периодически изменяющееся напряжение практически прямоугольной формы с частотой, определяемой временем заряда времязадающего конденсатора 15

5 через регулируемый резистор 7 до напряжения открывания однопереходного транзистора 14.

Максимальное время заряда времязадающей цепи 7, 15 определяется током

10 включения однопереходного транзистора

14, измеряемым микроамперами, а минимальное время заряда-током его выключения, измеряемым миллиамперами, т.е. частота автогенератора может регулиро15 ваться в достаточно широких пределах.

Таким образом, по сравнению с прототипом (2), за счет введения в схему известного транзисторного автогенератора указанных выше элементов и связей, опи20 санное техническое решение позволяет существенно упростить схему устройства, Формула изобретения

Транзисторный автогенератор, содер25 жащий выходной трансформатор и узел регулирования частоты, выполненный на базе однопереходного транзистора и хронирующий RC-цепи, транзисторный ключ и двухполупериодный выпрямитель, вход

30 которого подключен к базовым обмоткам силовых транзисторов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения схемы, в него дополнительно введены два диода, имеющих общую точку одноименных элект35 родов, другие электроды этих диодов подключены к базовым обмоткам, узел регулирования частоты подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход узла регулирования частоты — к входу тран40 зисторного ключа.

1767651

Составитель Л,Дик

Техред М,Моргентал

Корректор Л.Ливринц

Редактор Б.Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 !

/ "73

Заказ 3556 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5