Двухтактный самовозбуждающийся инвертор

Двухтактный самовозбуждающийся инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

744876

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.1277, (21) 2552697/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300680 Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 3006 80 5> W. g,..

Н 02 М 7/537

//Н 02 М 1/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК621 ° 314, .58 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Б.A. Лапин, В.Н. Мишин и A С. Мальцев

Научно"исследовательский институт автоматики н электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (7>) Заявитель (5 4 ) ДВУХТАКТНЫЙ САМОВОЗ БУЖДАЮЩИЙСЯ HHBEP TOP

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики для преобразования постоянного напряжения в переменное с помощью транзисторных инверторов.

Известны двухтактные самовОзбуждающиеся синхронизированные инверторы, содержащие два транзистора, выходной трансформатор с обмотками положительной обратной связи и ключи в цепи синхронизации (1) . Недостатком таких инверторов является необходимость подачи на вход ключей импульсов длительности, равной полупериоду, что усложняет и цепи синхронизации.

Известен также принятый за прототип самовозбуждающийся.инвертор,со-. держащий силовые транзисторы и выходной трансформатор, обмотка которого включена между базами транзисторов через дроссель насыщения и двунаправленный ключ, выполненный на трансформаторе, двухполупериодном выпрямителе и транзисторе (2) .

При появлении синхроимпульсов на входе двунаправленного ключа ука30 эанная цепочка из обмотки, дросселя и ключа формирует импульс базового тока, переводящий транзисторы преобразователя в противоположное состояние. Иэ-эа индуктивного характера сопротивления этой цепочки синхроимпульсы базового тока имеют пологий фронт и ограниченную амплитуду, вследствие чего процесс переключения транзисторов затягивается, растут динамические потери, снижается устойчивость синхронизации, особенно при работе преобразователя на переменную нагрузку и нагрузку емкостного характера.Целью изобретения является повышение четкости синхронизации и повышение КПД путем нижения динамических потерь.

Эта цель достигается тем, что в двухтактном самовозбуждающемся инверторе, содержащем транзисторы,двунаправленный ключ и трансформатор с обмоткой положительной обратной связи, укаэанная обмотка включена через базовый резистор между базами транзисторов, встречно-параллельно входу которых включены диоды, а указанный ключ через конденсатор

744 876 включен между базами транзисторов, причем точка соединения ключа и конденсатора подключена к точке соединения обмотки с базовым резистором через зарядный резистор.

Схема предложенного устройства изображена на чертеже.

Инвертор выполнен на транзисторах

1, 2, соединенных с выходным транс-. форматором 3 по схеме самовоэбуждения через первичную обмотку 4 и обмотку положительной обратной связи

5. Обмотка 5 включена между базами транзисторов 1, 2 через базовый резистор 6, зашунтированный зарядным резистором 7 и конденсатором 8. Общая точка резистора 7 и конденсатора

8 соединена с базой транзистора 2 через двунаправленный ключ 9. ПитаНие на инвертор подается через токоограничив ющий дроссель 10. Вхоцные цепи транзисторов шунтированы диодами 11 и 12.

Работает устройство следующим образом.

После запуска инвертор возбуждается как обычный автогенератор.При этом конденсатор 8 заряжается от обмотки 5 через резистор 7 и входНые цепи транзисторов. На чертеже указаны полярности напряжений и токов для того полупериода, когда транзистор 1 открыт,- а транзистор 2 закрыт. После поступления синхроимпульса на вход ключа 9 конденсатор

8 разряжается через ключ 9 и входные цепи транзисторов. При этом направление тока в базовых цепях меняется на обратное и транзисторы переключаются в противоположное состояние (направление разрядного тока )розр указано на чертеже).

Амплитуда импульса базового тока определяется в основном начальным напряжением конденсатора 8 и внутренним сопротивлением ключа 9. Для увеличения начального напряжения конденсатора последовательно с зарядным резистором 7 включается,цополнительная обмотка 13 трансформатора (покаэана на чертеже пунктиром), Чтобы ограничить амплитуду импульсов базового тока на заданном уровне последовательно с конденсато ром 8 и ключом 9 следует включить дополнительный, резистор 14 (на чертеже показан пунктиром) .

В следующем полупериоде полярность напряжений на обмотках трансформатора и конденсаторе 8 меняется на противоположную, в следст вне чего при очередном синхроимпульсе разрядный ток Ipo изменит направление и переключит транзисторы 1,2 в прежнее состояние, Дроссель 10 в цепи питания служит для ограничения сквозного тока, обусловленного явлением перекрытия транзисторов.1 В данном устройстве интервал перекрытия может быть сокращен до минимупутем Увеличения амплитуды импульсов базового тока до максимального уровня, допустимого для транзисторов. Это позволяет уменьшить индуктивность и габарит токоограничивающего дросселя, а в.некоторых случа-ях вообще исключить его из схемы.

Предложенное схемное решение цепи синхронизации может применяться и в мостовом варианте инвертора.

В описанном устройстве разрядная цепь 8,9 имеет низкое омическое сопротивление и не содержит индуктивных элементов. Поэтому переключающие импульсы базового тока име 5 ют крутой передний фронт, а их амплитуда может многократно (в зависимости от параметров схемы) превышать ток обмотки 5. Такое форсирование базового тока на интервале пеЩ реключения транзисторов ускоряет процессы рассасывания базового заряда и создает глубокое насыщение вновь открывающегося транзистора.

Перечисленные свойства объекта р5 обеспечивают повышение устойчивости синхронизации и уменьшение динамических потерь энергии в транзисторах. Сокращение времени рассасывания базовогс заряда позволяет также расширить частотный диапазон силовых преобразователей.

d0

Формула изобретения

1. Двухтактный.самовозбуждающийся инвертор с внешней импульсной синхронизацией„ содержащий транзисторы, двунаправленный ключ и трансформатор с обмоткой положительной обратной связи,. отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и четкости синхронизации, указанная обмотка через базовый резистор включена между базары транзисторов, встречно-параллельно входу которых включены диоды, а укаэанный ключ через конденсатор включен между базами транзисторов, причем точка соединения ключа и конденсатора подключена к точке соединения базового резистора с обмоткой череэзарядный резистор.

2. Инвертор по и. l, о т л и ч а ю шийся тем, что в цепь зарядного резистора включена последовательно дополнительная обмотка выходного трансформатора.

3. Инвертор по п. 1, о т л и ч ающи и с я тем, что вцепь ключа последовательно включен дополнительный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 16 3264, кл. Н 02 М 7/537, 1962.

2 . Авторское свидетельство СССР

Р 16405?, кл. Н 02 М 7/537, 1963.

744&76

Составитель В. Моин

Редактор В. Левятов Техред Э.Фечо Корректор E.Ïàïï

Заказ 3677/11 Тираж 783 Под пи свое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП. Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4