Двухтактный транзисторный инвертор
Иллюстрации
Реферат
1 —. r
О П И САН ИИ
ИЗОБРЕТИ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( (i) 547950
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.02.75 (21) 2101907/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77. Бюллетень № 7 (46) Дата опубликования описания 24.05.77
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.58 (088.8) (72) Автор изобретения
Н. В. Проценко (71) Заявитель (54) ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР ный трансформатор, включенньй последовательно с обмотками обратной связи, а также пороговый элемент, роль которого выполняет диод цепи смещения (3).
5 Недостатками этого устройства являются непостоянство базового тока транзисторов. Это снижает экономичность инвертора. Причем ток без транзисторов замыкается через источник питания, что также увеличивает потери мощности в базовой
10 цепи.
Напряжение, прикладываемое к запертому транзистору инвертора, достигает величины, в четыре раза превышающей напряжение обмотки обратной связи. Это препятствует использованию в
15 инверторе высокочастотных транзисторов, имеющих малое предельно-допустимое напряжение перехода эмиттер — база.
Для надежного запуска инвертора необходимо, чтобы падение напряжения на диоде цепи смещения
20 превышало падение напряжения на база — эмиттерном переходе транзистора. Но при этом переключение транзисторов инвертора происходит таким образом, что ранее закрытьй транзистор открывается раньше, чем закроется ранее открытьй. Это
25 приводит к появлению токов перекрытия, ухудИзобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в блоках электронной аппаратуры, где необходимы источники переменного тока стабильной частоты.
Известен дв ухтактный транзисторньй инвертор с выходным трансформатором и обмоткой положительной обратной связи, в котором для стабилизации частоты используется времязадающий конденсатор (1), (2).
В этом инверторе частота изменяется при изменении тока нагрузки, а выходное напряжение несимметрично. Это вызвано тем, что в качестве порого. вых элементов используются транзисторы инвертора, Кроме того, в этом инверторе к запертому транзистору полностью приложено напряжение обмотки обратной связи, что препятствует использованию в нем высокочастотных транзисторов, имеющих малое предельно — допустимое напряжение эмиттер — база.
Из известных наиболее близким по технической сущности является двухтактньй транзисторный инвертор, содержащий транзисторы, трансформатор с обмотками обратной связи, резистор и времязадающий конденсатор, через дополнитель(51) М. Кл.е Н02 М7/537
//Н 02 М 1/08
547950 шающих экономичность инвертора и снижающих его надежность.
Кроме того, в устройстве используется дополнительный трансформатор, что усложняет конструкцию инвертора.
Целью изобретения является повышение стабильности частоты при одновременном упрощении конструкции и повышении экономичности.
Это достигается тем, что в двухтактный транзисторный инвертор, содержащий выходной трансформатор и времязадающий конденсатор, включенный последовательно с обмоткой обратной связи между базами транзисторов, последовательно с указанным конденсатором включен через мостовой вьтрямитель полупроводниковый токостабилизирующий эле мент.
Иа чертеже представлена принципиальная схема двухтактного транзисторного инвертора.
Инвертор состоит из коммутирующих транзисторов 1 и 2, в коллекторную цепь которых включен выходной трансформатор 3 с коллекторной обмоткой 4 и обмоткой положительной обратной связи 5.
Диоды 6 и 7 служат для замыкания тока обратной связи и для защиты переходов база — эмиттер транзисторов 1 и 2. Резисторы 8 и 9 предназначены для первоначального запуска инвертора при подаче питания. Между базами транзисторов 1 и 2 включена цепочка из последовательно включенных обмотки положительной обратной связи 5, времязадающего конденсатора 10 и мостового выпрямителя 11, в диагональ постоянного тока которого включен полупроводниковый токостабилизирующий элемент, выполняющий роль порогового элемента.
Инвертор работает следующим образом. Когда транзистор 2 закрыт, а транзистор 1 открыт, ток обратной связи протекает через обмотку 5, диод 7, переход база — эмиттер транзистора 1, диоды мостового выпрямителя 11, токостабилизирующий элемент 12 и конденсатор 10, заряжая последний.
По мере роста напряжения на конденсаторе 10 уменьшается напряжение на токостабилизирующем элементе 12, однако ток через него остается неизменным. Когда напряжение на токостабилизирующем элементе 12 уменьшится настолько, что он вьйдет из режима стабилизации, ток через него резко уменьшится. Вследствие этого прекращается заряд конденсатора 10, а транзистор 1 сначала переходит из режима насыщения в линейный режим, а затем лавинообразно закрывается. При этом электродвижущая сила в обмотке 5 исчезает. Конденсатор 10 начинает разряжаться по цепи: диоды мостового выпрямителя 11, токостабилизирующий элемент 12, переход база-эмиттер транзистора 2 и обмотка 5. При этом транзистор 2 открывается, в обмотке 5 появляется э.д.с. положительной обратной связи и ток в цепи лавинообразно нарастает.
Транзистор 2 насыщается. Происходит перезаряд конденсатора 10 до момента выхода из режима стабилизации токостабилизирующего элемента 12, когда вновь переключаются транзисторы 1 и 2.
Частота инвертора зависит от величины емкости времязадающего конденсатора 10 и от тока стабилизации токостабилизирующего элемента 12, причем величина этого тока выбирается, как и в обычных инверторах, с учетом максимальной нагрузки и наименьшей величины коэффициента усиления по току транзисторов инвертора 1 и 2.
Изменение тока нагрузки не влияет на величину тока в базовых цепях транзисторов, а также на скорость перезаряда времязадающего конденсатора инвертора, и поэтому не вызывает изменения его частоты.
Постоянство базовых токов транзисторов уменьшает потери в цепи управления инвертора.
Повышению экономичности инвертора способствует и отсутствие токов перекрытия, так как процесс переключения в схеме начинается после полного запирания ранее открытого транзистора. Это обстоя25 тельство, а также возможность использования в инверторе высокочастотных транзисторов, имеющих малое предельно допустимое напряжение база-эмиттер, вследствие шунтирования этих переходов диодами, включенными в обратном направЗО ленин, позволяет использовать предлагаемьй инвертор при работе на высоких частотах, вплоть до десятков кГц. Отсутствие дополнительного трансформатора упрощает конструкцию инвертора.
Формула изобретения
40 Двухтактньй транзисторный инвертор, содержащий выходной трансформатор и времязадающий конденсатор, включенный последовательно с обмоткой обратной связи указанного трансформатора между базами транзисторов, о т л и ч а ю щ и й45 с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты, последовательно с указанным конденсатором включен через мостовой выпрямитель полупроводниковьй токостабилизирующий элемент.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1, Патент США Р 3030589, класс 331 — 57, 1962 г.
2. Патент США N 3484674, класс 321 — 45, 1969 г.
3. Авторское свидетельство СССР N 178890, М.
Кл. Н02 М 7/537, 1965г. (прототип).
547950
Составитель В Моин
Техред 3. Фанта
Корректор С. Шекмар
Редактор 3. Афанасьева
Заказ 788/108
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
Тираж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5