SU1494180A1 - Полумостовой инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в устройствах и системах электропитани  электронной аппаратуры. Цель изобретени  - повышение надежности и КПД путем устранени  асимметрии выходного напр жени . Инвертор содержит емкостной делитель напр жени  на конденсаторах 1, 2, транзисторы 3, 4, защитные диоды 5, 6, токоограничивающие резисторы 7, 8, коммутирующий трансформатор 11 с обмотками 9, 10 обратной св зи, силовой трансформатор 22, цепочку запуска 43. Введение в инвертор дополнительно транзисторов 14, 15, защитных диодов 16, 17, токоограничивающих элементов 18, 19, дополнительных обмоток 20, 21 коммутирующего трансформатора и соответствующих функциональных св зей позвол ет достичь цели изобретени . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

i (Л

4i СО

ОО

31494

Инвертор содержит емкостньп делитель напр жени  на конденсаторах 1, 2, транзисторы 3, 4, защитные диоды 5, 6, токоограничивающие резисторы 7, 8, коммутирующий трансформатор 11 с обмотками 9, 10 обратной св зи, силовой трансформатор 22, цепочку запуска 43. Введение в Инвертор до180 4

полнительно транзисторов 14, 15, защитных диодов 16, 17, токоог-раничи- вающих элементов 18, 19, дополни5 тельных обмоток 20, 21 коммутирующего трансформатора и соответствующих функциональных св зей позвол ет достичь цели изобретени . 1 3.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во вторкчных источниках питани .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и КПД путем устранени  асимметрии выходного напр жени  инвертора.

На фиг.1 приведена электрическа  принципиальна  схема полумостового инвертора; на фиг.2 - то же, с вариантом исполнени  токоограничивающих элементов.

Полумостовой инвертор содержит конденсаторы 1, 2 емкостного делител  напр жени , последовательно соединенные транзисторы 3, 4, к уп- равл ющим входам которых, зашунтиро- ванным защитными диодами 5, 6, через токоограничивающие резисторы 7, 8 подключены обмотки 9, 10 обратной св зи коммутирующего трансформатора 11, последовательно соединенные подключенные к входным клеммам 12, 13 транзисторы 14, 15, к управл ющим переходам которых, зашунтированным защитными диодами 16, 17, через токоограничивающие элементы 18, 19 подключены дополнительные обмотки 20, 21 кoм ryтирующего трансформатора 11, силовой трансформатор 22, первична  обмотка 23 которого вклю- чена между общей точкой конденсаторов 1, 2 и общей точкой транзисторо 14, 15, а вторична  обмотка 2А силового трансформатора 22 подключена к выходным клеммам 25, 26.

Первична  обмотка 27 трансформатора 11 соединена последовательно с резистором 28 и подключена между общей точкой транзисторов - 3, 4.

Токоограничивающие элементы 18, могут быть вьшолнены на резисторах 29, 30 или (фиг.2) на резисторах 31- 34, диодах 35-38 и дроссел х 39, 40 насыщени . Параллельно защитным дио

5

0 5 0 5

дам 16, 17 могут быть подключены резисторы 41, 42.

Цепочка 43 запуска может быть выполнена на ключе 44, конденсаторе 45, токоограничивающем резисторе 46, разр дном резисторе 47 и подключена параллельно транзистору 4.

Полумостовой инвертор работает следующим образом.

В исходном состо нии ключ 44 разомкнут, конденсатор 45 через резистор 47 разр жен. При замыкании ключа 44 первична  обмотка 27 трансформатора 11, соединенна  последовательно с резисторами 28, 46, подключаетс  к конденсатору 2 (конденсатор 45 согласно законам коммутации в начальный момент коммутации можно считать замкнутым накоротко). На обмотке 10 трансформатора 11 наводитс  напр жение, начинаетс  процесс лавинообразного открывани  транзистора 4, двухконтактный генератор начинает работать. Конденсатор 45 выбирают таким, чтобы на рабочей частоте двухтактного генератора он  вл лс  дл  этого генератора достаточно малой нагрузкой. После размыкани  ключа 44 конденсатор 45 разр жаетс  через резистор 47.

В каждом такте работы инвертора первичные обмотки 27, 23 трансформаторов 11, 22 подключены к разным конденсаторам 1, 2 емкостного делител . При открытом транзисторе 3 открыт транзистор 15, первична  обмотка 27 трансформатора 11 подключаетс  к конденсатору 1, а первична  обмотка 23 трансформатора 22 - к конденсатору 2. При открытом транзисторе 4 открыт транзистор 14, первична  обмотка 27 трансформатора 11 подключаетс  к конденсатору 2, а первична  обмотка 23 трансформатора 22 - к конденсатору 1.

Пусть напр жение на конденсаторе 1 увеличилось, а на конденсаторе 2, соответственно , уменьшилось. Тогда врем  такта, в течение которого первична  обмотка 27 трансформатора 11 подключена к конденсатору 1, уменьшаетс , а врем  такта, в течение которого первична  обмотка 27 трансформатора 11 подключена к конденсатору 2, увеличиваетс . Ток через первичную обмотку 23 трансформатора 22, завис щий от тока нагрузки, подключенной к клеммам 25, 26, как правило, значительно превышает ток, протекающий через первичную обмотку 27 трансформатора 11 и завис щий от тока, протекающего через токо- ограничивающие резисторы 7, 8 и ток ограничивакщие элементы 18, 19, поэтому вли нием тока, протекающего через обмотку 27 трансформатора 11, на зар д - разр д конденсаторов 1, 2 можно пренебречь.

Поскольку в каждом такте работы двухтактного генератора первичные обмотки 27, 23 трансформаторов 11, 12 подключены к различным конденсаторам 1, 2, то врем , в течение которого конденсатор 1 зар жаетс , а конденсатор 2 разр жаетс , уменьшаетс , а врем , в течение которого конденсатор 1 разр жаетс  и конденсатор 2 зар жаетс , увеличиваетс . Напр жение на конденсаторе 1 уменьшаетс .

Таким образом, в предлагаемом инверторе существует отрицательна  обратна  св зь, котора  уменьшает случайные отклонени  величин напр жений на конденсаторах делител  и, соответственно, отклонени  длительности тактов работы двухтактного генератора , что обеспечивает автоматическое симметрирование выходного напр жени  инвертора.

Однако при использовании в качестве токоограничивающих элементов 18, 19 резисторов 29, 30 вследствие несинхронности процессов выхода из состо ний отсечки и насыщени  транзисторов 1Д, 15 при их переключении возможно протекание сквозных токов через эти транзит торы и выход их из стро . Эта возможность исключаетс  в инверторе, принципиальна  электрическа  схема которого приведена н фиг.2.

Рассмотрим работу этого инвертор

Пусть после переключени  двухтактного генератора на обмотке 20

- 10

494180

трансформатора 11 от псителы1о тера транзистора 14 наводитс  положительное напр жение, а на обмотке 21 трансформатора 11 относительно эмиттера транзистора 15 - отрицательное напр жение. Запирающее напр жение к базе транзистора 15 будет приложено через врем  переключени  диода 37, а открывающее напр жение к базе транзистора 14 - только через врем , необходимое дл  ввода в насыщение дроссел  39 насьоцени . В течение этого времени транзистор 14 закрыт запирающим потенциалом, поступающим через резистор 41, так как дроссель 39 насьпдени  выбран так, что врем , необходимое дл  вВода его в насьпцение, превьшает врем , необходимое дл  переключени  диода 37 и выключени  транзистора 15. Сначала закрыты оба транзистора 14, 15 и лишь затем открываетс  транзистор 14, в следующем такте работы двухтактного генератора сначала закрыты оба транзистора 14, 15 и лишь затем открываетс  транзистор 15. Таким образом , возможность протекани  сквозного тока через транзисторы 14, 15 и выхода их из стро  исключена.

15

20

25

30

Ф

5

0

ормула изобретени 

1. Полумостовой инвертор, содержащий включенные параллельно между входными клеммами емкостный делитель и последовательно соединенные первый и второй транзисторы, к управл ющим входам которых, зашунтированным первым и вторым защитными диодами, через токоограничивающие первый и второй резисторы подключены включенные встречно обмотки обратной св зи коммутирующего трансформатора, первична  обмотка которого через третий 5 резистор включена между выходом емкостного делител  и общей точкой первого и второго транзисторов,вторичную обмотку силового трансформатора , подключенную к выходным.клеммам, и цепочку запуска, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и КПД путем симметрировани  работы схемы, в него введены третий и четвертьй транзисторы, третий и четвертый защитные диоды, третий и четвертый токоограничивающие элементы, а в комментирующий , трансформатор введены две дополнительные обмотки, причем третий и

0

5

П - L I-lii  

1 I I . лtJ

I j

7c5 LI-ii

j-.j w .,

С-З-ул /Н

1 Э t9

T-T-., «Vl I )

23

Claims (1)

1. Формула изобретения

   1. Полумостовой инвертор, содержащий включенные параллельно между 35 входными клеммами емкостный делитель и последовательно соединенные первый и второй транзисторы, к управляющим входам которых, зашунтированным первым и вторым защитными диодами, через 4Q токоограничивающие первый и второй резисторы подключены включенные встречно обмотки обратной связи коммутирующего трансформатора, первичная обмотка которого через третий резистор включена между выходом емкостного делителя и общей точкой первого и второго транзисторов,вторичную обмотку силового трансформатора, подключенную к выходным·клеммам, 5Q и цепочку запуска, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД путем симметрирования работы схемы, в него введены третий и четвертый транзисторы, 55 третий и четвертый защитные диоды, третий и четвертый токоограничиваю— щие элементы, а в коммутирующий , трансформатор введены две дополнительные обмотки, причем третий и четвертый транзисторы включены последовательно между входными клеммами, а к их управляющим входам, зашунтированным третьим и четвертым защитными диодами, через токоограничивающие элементы подключены включенные встречно дополнительные обмотки коммутирующего трансформатора, причем обмотки обратной связи и дополнительные обмотки коммутирующего трансформатора, подключенные к управляющим входам транзисторов, соединенных с одноименными входными клеммами, включены встречно, первичная обмотка силового трансформатора· подключена между выходом емкостного делителя и общей точкой третьего и четвертого транзисторов, а цепочка запуска - параллельно вто рому транзистору.

   5 2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что в нем параллельно третьему и четвертому защитным диодам подключены введенные четвертый и пятый резисторы, а 10 каждый токоограничивающий элемент содержит включенные параллельно между его входом и выходом две цепочки, представляющие собой последовательно соединенные диоды и резистор и 15 также последовательно соединенные другой диод, дроссель насыщения и другой резистор, причем диоды включены друг с другом встречно.