Транзисторный инвертор
Патент 584417
Авторы
Транзисторный инвертор
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е (ц 5844I7
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.76 (21) 2340768/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 02.12.77 (51) М. Кл. Н 02М 7/537
Н 02М 1/08
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.314,58 (088,8) (72) Авторы изобретения
Г. Ф. Пазеев, Ю. И. Драбович и В. Ф. Михальская
Институт электродинамики АН УССР! " — — ——
1 (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное.
Известны многокаскадные транзисторные инверторы, в которых уменьшена мощность статических потерь и повышен КПД при работе на изменяющуюся нагрузку при изменении напряжения питания (1). В таких транзисторных инверторах используется токовая обратная связь, благодаря чему мощность на управление находится в прямой зависимости от тока нагрузки. Это позволяет повысить к,п.д. инвертора при изменении тока нагрузки.
Недостатком таких транзисторных инверторов является то, что при работе в условиях воздействия факторов, вызывающих ухудшение коэффициента усиления транзисторов по току (низкая температура, старение, радиация), силовые транзисторы оконечного каскада, которые в нормальных условиях работают при коэффициенте насыщения близком к оптимальному, могут выходить из насыщения и вызывать нарушение работоспособности инвертора. Для того, чтобы этого не происходило, при построении инвертора заведомо завышают мощность управления силовыми транзисторами оконечного каскада, что существенно
2 снижает КПД такого инвертора при работе в нормальных условиях.
Известен транзисторный инвертор, в котором устранен указанный недостаток t2) В
5 этом инверторе осуществляется стабилизация напряжения между силовыми электродами насыщенных транзисторов оконечного каскада на уровне, соответствующем оптимальному коэффициенту насыщения. Это достигается
10 тем, что в цепь питания предоконечного каскада включен регулятор напряжения, а измерительные входные зажимы этого регулятора соединены через разделительные диоды и источник опорного напряжения с силовыми
15 электродами транзисторов оконечного каскада. В процессе работы постоянно осуществляется стабилизация напряжения между силовыми электродами насыщенных транзисторов оконечного каскада воздействием на базовый
20 ток этих транзисторов. При этом коэффициент насыщения транзисторов будет оставаться близким к оптимальному независимо от величины коэффициента усиления по току этих транзисторов, температуры, напряжения пи25 тания, тока нагрузки.
Недостатком известного транзисторного инвертора является сложность цепи обратной связи по напряжению между силовыми электродами транзисторов оконечного каскада.
С целью упрощения схемы предлагаемого инвертора, в трансформатор, подключенном к выходу транзисторного инвертора, введена дополнительная обмотка, которая подключена к измерительному входу регулятора через выпрямитель, а вход для опорного напряжения этого регулятора соединен с источником питания инвертора, На чертеже изображена принципиальная схема предложенного транзисторного инвертора.
Схема состоит пз задающего генератора 1, предоконечного каскада 2, регулятора 3 напряжения питания предоконечного каскада, оконечного каскада 4, источника питания 5.
На трансформаторе б, подключенном к выходу инвертора, выполнена дополнительная обмотка 7, которая подключена к выпрямителю
8. Минусовой вывод выпрямителя 8 подклюг чен к минусовой клемме источника питания о, а плюсовой вывод выпрямителя подключен к одному из входных зажимов 9 рсгулятора 3.
Второй входной зажим 10 регулятора 3 подключен к плюсовой клемме источника питания. Ко вторичной обмотке выходного трансформатора б подключена нагрузка 11. На схеме, приведенной в качестве примера конкретного выполнения предложенного изобретения, оконечный каскад выполнен по мостовой схеме, а нагрузка 11 подключена непосредственно в диагональ моста. Выходной каскад может быть выполнен и по дифференциальной схеме, а нагрузка может подключаться к выходу инвертора, как через выходной трансформатор б, так и непосредственно.
Регулятор напряжения 3 может быть как линейным, так и импульсным, но величина выходного напряжения должна находиться в обратной зависимости от входного. Предоконечный каскад 2 может быть выполнен как по дифференциальной, так и по мостовой схемам. Число витков дополнительной обмотки 7 рассчитывается таким образом, чтобы при заданном оптимальном коэффициенте насыщения силовых транзисторов оконечного каскада
4, которому соответствует определенное падение напряжения на силовых транзисторах, напряжение на выходе выпрямителя было равно напряжению источника питания, Схема работает следующим образом.
Если коэффициент насыщения силовых
584417
4 транзисторов оконечного каскада больше заданного, то падение напряжения на этих транзисторах уменьшается, что приводит к увеличению напряжения на выходе инвертора, а
5 следовательно, и к увеличению напряжения на дополнительной обмотке 7 выходного трансформатора б, и к увеличению напряжения на выходе выпрямителя 8. При этом разность напряжения на выходе выпрямителя 8 и напря10 жения источника питания 5, поступающая на вход 9---10 регулятора 3, увеличивается, что вызывает уменьшение выходного напряжения регулятора 3, поступающего на предоконечный каскад 2, а следовательно и уменьшение ба15 зового тока силовых транзисторов оконечного каскада до величины, при которой коэффициент насыщения этих транзисторов станет близким к заданному. При уменьшении коэффициента насыщения силовых транзисторов схема
20 регулирования работает таким образом, что базовый ток этих транзисторов увеличивается и коэффициент насыщения возвращается к заданному значению.
В предложенном транзисторном инверторе, 25 в качестве опорного источника, используется источник напряжения питания. Это позволяет упростить цепь обратной связи и повысить надежность инвертора при сохранении его высоких энергетических показателей.
Формула изобретения
Транзисторный инвертор, выполненный по многокаскадной схеме и содержащий включенный в цепь питания предоконечного каска35 да регулятор напряжения, измерительный вход которого связан с цепями эмиттер-коллектор силовых транзисторов оконечного каскада, и трансформатор, подключенный к выходу инвертора, отлич ающи йся тем, что, с целью
40 упрощения, указанный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, подключенной через выпрямитель к измерительному входу указанного регулятора, а вход для опорного напряжения этого регулятора соединен с вы45 водами для источника питания инвертора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР Х 342271, кл. Н 02М 7/537, 1970.
50 2, Авторское свидетельство СССР М 413589, кл. II 02М 7/537, 1973.
584417, Корректор Е. Хмелева
Редактор Л. Баглай
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель В. Моин
Техред Н. Рыбкина
Заказ 2610/11 Изд. Ке 971 Тираж 917
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
I
1