RU1814179C - Однотактный инвертор - Google Patents

Abstract

Использование: преобразование посто нного напр жени  в переменное в систеMiax вторичного электропитани . Сущность изобретени : подключение; конденШтЬра 6 мёрез разделительный дроссель 4 и диод 5 к части обмотки автотрансформатора 3 И через диод 8 паралпельнр все обмотке, а та(к- же подключение паралл  ьнЬ контурному конденсатору б через диод 11 тнтурного дроссел  10 рбеспечиваёт rtepepacrfp eiae/ie- ние энергии обмотки 3 автотрансформатЬ- ра. Форма напр жени Т;на Контурном конденсаторе 6 близка к синус зйдальной. Диоды 8 и 9 фиксируют йапр жёнйе на нЈ грузке 7 при измененим ее сопротивлени  благодар  рекуперации избытка энерги  контура в источник 2 питани . 2 ил.; ,« -Ё

Description

ЙЙ2/Изобретение:дтноситс  к электротехнику и быть использовано в системах

-электропитани  дл  преобразовани  посто-  нмо го напр жени  в переменное...

Цель изобретени  - стабилизаци  вы- 5 ходногр напр жени  ;при изменении :на,груз -У Ф 4 Л-- ::{--- 1 - - - - : . . „- :: - Дл-  этого - в рд нрта н ый WHsepToipi.

р аЩий сил овой транзистор, шунтирован- i ныв встречно включенным первым дирдом и | 10 подключенныйэмиттером к первому входному выводу инвертора, резонансный контур из параддел нр срединенных контурных дроссел i и конденсатора, включенных между выхрдныкш выводами инвертора, и раз- 15 делительный дроссель, введен (автотрансформатор, обмотка которого началом совдинена с коллектором транзистору , концом - с вторым входным выводом инвертора, а отводом - через последова- 20

тельносоединв иые разделительный дроссель и введенный второй диод с первым выходным выводом инвертора, второй выходной вывод которого подкл ючен к коллектору силового транзистора, причем 25 последовательно 0 цепь контурного дроссел  включен введенный третий диод, а первый выходной вывод инвертора через введённый четвертый диод соединен с вторым входным выводом инвертора,30

Решение позвол ет поддерживать выходное напр жение на уровне питающего напр жени  в широком диапазоне изменени  нагрузки за счет рекуперации избыточной энергии реактивных элементов через 35 диоды в источник питани  и исключить пе- реколебани  в параллельном контуре. При этом контурный дроссель выполн ет роль накрпител  энергии за врем  открытого состо ни  транзистора, а автотрансформатор 40 ; выполн ет функцию преобразовани  иапр жени . В этом случае форма выходного

напр жени  определ етс ; одна полуволна - индуктивностью намагничивани  автотрансформатора , разделительным дросселем и 45

конденсаторЬм, друга  полуволна - контурным дросселем и конденсате ром, Изобрете- позвол ет выравнивать скорости зар да, и перезар да конденсатора,.что . практически недостижимо п ри исл ол ьзоеа- 50 нйи одного трансформатора. Кроме того, за

счет уменьшени  тока, проход щего через дополнительный дроссель, выключение транзистора будет происходить при малом токе, что также благопри тно сказываетс  55

на услови х выключени  транзистора.

;: На фиг. 1 представлена схема однотэктного инвертора: на фиг. 2 - диаграммы сиг- .налов. Инвертор содержит силовой

; транзистор 1, соединенный с источником

питани  2 через автотрансформатор 3, часть обмотки соединена с резонансной последовательной цепью, состо щей из разделительного дроссел  4, второго диода 5 и конденсатора 6, к выходам которого подключена нагрузка 7. Конденсатор 6 подключен через четвертый диод 8 параллельно всей обмотке автотрансформатора 3. Встречно параллельно транзистору 1 включен первый диод 9, параллельно конденсатору б включена последовательна  цепь из дроссел  10 и третьего диода 11. При этом диоды 5 и 11 включены согласно.

На фиг. 2 показаны диаграммы сигналов , где а - управл ющее напр жение Оупр на.транзисторе 1; б - напр жение на конденсаторе 6; в - напр жение на дросселе ТО; г-ток коллектора транзистора 1; д - напр жение на коллекторе транзистора 1.:

Устройство работает следующим образом .-: - --.- : ..-;. : - /. ; ; ; ; / ; - / .

В установившемс  режиме работы при выключенном состо нии транзистора Г энерги  в индуктивных элементах 3 и 4 отсутствует , напр жение на конденсаторе б равно (-Е). В момент времени tb сигналом управление (фиг. 2, а) включаетс  транзистор 1 и напр жение источника 2 прикладываетс  ко всей обмотке автотрансформатора 3 и через часть рбмотки к зар дной цепи 4,5. 6. В обмотке автотрансформатора 3 тох под- магничивани  нарастает линейно, конденсатор 6 резонансно перезар жаетс  через дроссель 4 и диод 5. После разр да конден- сатора 6 до нулевого значени  (момент г фиг. 2) происходит одновременное наколле; ние энергии в контурном дросселе 10 через диод 11 и в конденсаторе 6. При этом в нагрузке 7 форма напр жени  соответствует форме напр жени  на конденсаторе 6 (фиг. 2, б). При достижении напр жени  на конденсаторе 6, равного питающему напр жению Е (момент ta) рост напр жени  на конденсаторе 6 прекращаетс , избыточна  энерги  дроссел  4 обеспечивает дальнейший рост тока в дросселе 10 и частично рекуперируетс  в источник питани  2 через диод 8 при превышении током дроссел  4 суммарного тока намагничивани  автотрансформатора 3 и дроссел  ТО. Различный режим работы дроссел  4с момента времени t j определ етс  отношением части обмотки автотрансформатора 3 ко всей обмотке.

После сн ти  управл ющего сигнала Uynp ко всей обмотке автотрансформатора 3 прикладываетс  через диод 8 напр жение конденсатора 6, который разр жаетс  одно- временно по цепи: диод 8 - обмотка автотрансформатора 3 - конденсатор 6 и по цепи: диод 11 - дроссель 10. При этом увеличивэетс  ток намагничивани  автотрансформатора 3 и дроссел  10. Скорость напр жени .на конденсаторе 6 определ ет скорость нарастани  напр; жени  натр нзисторе 1 во врем  выключени . После до- стиженй  нарастани  на конденсаторе 6 нулевого значени  (и) начинаетс  e oniBpe зар д токами дроссел  10 и обмотки аШто- трансформатрра 3. Конденсатор & перезар жаетс  в обратной пол рности (по- л рность указана аскобхах). При этом энерги  дроссел  10. обмотки а тотранс |юрматой8 отдаетс  в конденсатор 6, который зар жаетс  до напр жени  (-Ё) источника питании 2, $ дроссели 4,10 разр жены. С подачей следу- ющего импульса управлени  (ts-t) процесс повтор етс .У:

Выбором параметров элементов схемы и уп равлением времени открытого состо - ни  транзистора 1 достигаетс  синусов дальна  форма напр жени  на конденсаторе 6, до минимума свод тс  потери в транзисторе 1 при переключени х. Форма его напр жени  приведена на фиг. 2, д. }. ;::- ;

Фор мула и р€ рете+1хи   : : 6днотактный инвертор, содержаший; с йлорой гранзистор, шунтирр айн й; встречно включенным первым дйрдоМ подключённый эмиттером к первому вХрА- ному выводу инвертора, р)в:зонаненый Kpjrt тур из параллв ь;нр срединительнУ контурных д|юссел  и конденсатора, вклнх1 ценных ых«адн м 1 lait ft/s vMvdr тора, и разделитвл1 ный дроссель, отлича- ю щи и с   с целью стабилизации вуход«ого нвпр же    пр# и емении W

которого нведлойаи мнвмв с кол екторо транз тора, кон - с втор«м входныШ выаддвм инвертора, « отвввом - через но- с/гедоввтвлыно соадтйш р«ЗДвл «ель- мый щюссв  « введа«« а второй диад с пердаа«мвыходм1 аыео « РторвчВто- роа выходнойвмвед «rropt ro подаслдац и к коллектору силового транзисторе, причем пос едоаател ьмв в цепь ко«турноп дрюес. л  включен введенный третей диоД, а первый выходной вывод инвертора через введенныл четвертый диод соединен с вторым входным выводом инвертора.