Транзисторный инвертор
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСАНЙЕ
ИЗОБРЕТЕИ ЙЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i) 74 874 6
Союз Советскик
Социалистическик
Республии (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 05.06,78 (2l )2625757/24 07 (51)М. Кл .
Н 02 М 7/537
Н 02 М 3/335 с присоединением заявки ¹Государственный камнтет
СССР по делан нзобретеннй и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15. 07.80.Бюллетень %26 (53) УДК 621.314. . 58(088.8}
Дата опубликования описания17.07.80 (72) Автор изобретения
В. А. Атаназевич (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР
Изобретение относится к преобразова.тельной технике и может быть использовано в системах, вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение или в постоянное напряжение другого уровня или другого качества, Известны транзисторные двухтактные инверторы, содержащие два транзистора и выходной трансформатор. Вследствие неодинаковости характеристик транзисторов, главным образом, разных величин времени рассасывания избыточных носителей из области базы, возникает явление несимметричной работы плеч инвертора, вызывающее подмагничивание вьасодного трансформатора и неодинаковость амплитуд выходного напряжения по полуперио-: дам и, следовательно, повышение пульсации выпрямленного напряжения.,Ппя симметрирования работы инвертора используются либо следующие системы„ измеряющие и сравнивающие мгновенные значения токов или напряжений в каждом плече пнвертора и воздействующие на це/ пи управления трансформаторами P) и (2), либо алгебраически суммирующие си палы напряжения на входе силовых транзисторов полумостового инвертора (3 т
В обоих случаях схема управления транзистора существенно усложняется, а отбор сигттапов из силовых цепей требует введения громоздких, особенно для случая высоковольтных инверторов, измерительных .
10 элементов.
Бель изобретения — упрощение предложенного устройства °
Эта цель достигается тем, что в
l5 транзисторном инверторе, содержащем два транзистора, выходной трансформатор и основной конденсатор, соединен. ные по полумостовой схем е, и блок симметрпрования плеч инвертора, указанный блок вь попнен в виде двух цепочек, состояштсх из двух согласно-последовательно соединенных диодов в каждой, включенньпс
;между каждым из входных выводов инвер,тора и точкой соедйнения указанного кон8746 4
В первом полупериоде частоты генера- ции открыт транзистор 1 и на первичной обмотке 7 действует напряжение, показанное на чертеже без скобок.
Во втором полупериоде открьгг транзистор 2 и на обмотке 7 действует напряжение накопительного конденсатора 9, показанное на чертеже в скобках.
Для случая, когда конденсатор 9 эа1О ряжается до напряжения, большего половины напряжения источника .3 питания, 0, Ц = — + Я.
9 2. а для случая, когда конденсатор 9 заря15 жается до меньшего постоянного напряжения, U = — -ЬО ° )з
9 2.
В первом случае, когда транзистор 1
gp открыт, конденсатор 20 через диод 14 заряжается до напряжения
Ь Ч ()
Когда транзистор 1 закрыт, а тран25 истор 2 открьгг, конденсатор 9 через транзистор 2 подключается параллельно обмотке 7 и конденсатор 19 заряжается через симметрирующий диод 15. Kovда вновь, открывается транзистор 1, то зо конденсатор 19 через диод 16 и транзистор 1 подключаются к половине обмотки 7 между точками 21 и 8. При этом йа обмотке 7 действует напряжение 20 = 09 и конденсатор 9 не под55:заряжается от источника 3, так как напряжение не первичной обмотке 7, складываясь с напряжением источника питания, создает между точками 10 и
12 схемы меньшее напряжение, чем на
4р конденсаторе 9. В результате накопительный конденсатор 9 вынужден разряжаться на источник питания 3 по сле- дующему пути: половина обмотки 7 между точками 10 и 21, к онденсатор 19, 45 диод 16; полюс 11 источника питания.
Отсюда
u =au =u -= -— +ьО )з
7 19 9 2 о
" o- -" "-т
Но последнее выражение меньше, чем напряжение на конденсаторе 9.
Во втором случае, когда транзистор
1 открыт, конденсатор 20 через диод г
14 заряжаегся до напряжения по выра55 жонию (.3).
Когда транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт, конденсатор 20 через открытый диод 18 и транзистор 2 под3 74 денсатора с первичной обмоткой выходного трансформатора в таком направлении, что к плюсовому входному выводу подключен катод диода первой цепочки, а к минусовому выводу - анод диода второй цепочки, а между средней точкой каждой цепочки и отводом от средней точки первичной обмотки выходного трансформатора включен введенный уравнительный .конденсатор.
На чертеже представлена схема транзисторного инвертора.
Последовательная цепь иэ транзисторов
1 и 2 подключена к источчику 3 питания, Выходной трансформатор 4 инвертора вторичной обмоткой 5 подипочен-к йа&руэке
6 и первичной обмоткой 7 между общей точкой 8 соединения транзисторов 1 и. 2 и основным конденсатором 9. Точка 10 соединения конденсатора 9 и первичной обмотки 7 подключена к входньгм выводам 11 и 12 инвертора через попарно последовательные диодные цепочки 13-16, в1цпоченные в непроводящем направлении цо отношению к полярности источника питания.
Средние точки 17 и 18 каждой диодной цепочки 13-16 через уравнйтельные конденсаторы 19 и 20 подключены к средней точке 21 первичной обмотки 7 трансформатора 4.
Схема работает след-ющим образом.
В процессе работы полумостового инвертора транзисторы 1 и 2, поочередно переключаясь, подключают первичную обмотку 7 трансформатора 4 между источником 3 питания и конденсатором 9 при открытом транзисторе 1 и к конденсатору
9 при открьггом транзисторе 2.
Таким образом, когда открыт транзистор 1 к первичной обмотке 7 силового транс орматора приложено напряжение:
0,=0 -09, () где цифровыми индексами помечены напряжения на соответствующих элементах схемы, Во время открьггого состояния транзистора 2 на обмотке 7 действует напряжение конденсатора 9: г 9 (2)
Б случае неравенства промежутков времени открьгтого состояния транзисто-"" - ров 1 и 2 выражения (1) и (2) не рав ны между собой. д@ .@;" .Симметрирование напряжений на эле ментах предлагаемого инвертора цроисхо k следующим образом.
5, 7487 ключается к половине первичной обмотки 7 между точками 21 и 8. На обмотке 7 действует напряжение 02О и между точками 10 и 12 схемы действует напряжение большее, чем напряжение на конденсаторе 9. Следовательно, конденсатор 9 подзаряжается m конденсатора 20 по следующему пути: половина первичной обмотки
7 между точками 10 и 21, конденсатор
20, диод 13. Огсюда t0
20гО=О5 09
/1, 1
=20 =0 - — -ьЦ)= — +д .
so iz 0 5 2
Но последнее выражение больше, чем напряжение на конденсаторе 9. Следовательно, идет процесс подзарядки накопительного конденсатора полумостового ин- еергора, 20
Таким образом, за счет введения уравниельных конденсаторов 19 и 20 конденсатор 9 в любых случаях автоматически заряжается в процессе работы инвер- 25 ,гора до половины напряжения источника питания. Но так как напряжение па первичной обмотке трансформатора в процессе генерации равно разности между напряжениями источника литания и кОнденса- ЗО тора 9, то импульсы этого напряжения за период частоты генерации одинаковы по амплитуде и по продолжительности, т.е. симметричны, 4В,6
По сравнению с известным блок сим метрирования выполнен более просто и не требует настройки.
Формула изобретения
Транзисторный инвертор, содержащий цва транзистора, связанных с входными
Выводами, выходной трансформатор и основной конденсатор, соединенные по полумостовой схеме, и блок симметрирования плеч инвертора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения, указанный блок выполнен в виде двух цепочек, состоящих иэ двух согласно-гго.следовательно соединенных диодов в каж,дой, включенных между каждым из входных выводов инвертора и точкой соединения укаэанного конденсатора с первичной обмоткой выходного трансформатора в таком направлении, что к плюсовому входному выводу подключен катод диода первой цепочки, а к минусовому входному выводу - анод диода второй цепочки, а между средней точкой каждой цепочки и отводом от средней точки первичной обмотки выходного трансформатора включен введенный уравнительный конденсатор.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент CllIA М 3657631, кл. 321-2, 1972.
2. Патент США № 3870943, кп, 321 2, 1975.
3. Патент США ¹ 4011494, кл, Н 02 М 3/335> 1 977
ЦНИИПИ Зака.- 4381/19
Тираж 783 Подписное
Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4