SU1539940A1 - Двухтактный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при проектировании вторичных источников питани . Цель - повышение КПД и упрощение. Инвертор содержит выходной и дополнительный трансформаторы 1 и 2 и транзисторы 3, 4. За счет тока нагрузки 11, протекающего по обмотке 10 дополнительного трансформатора 2, осуществл етс  положительна  обратна  св зь (ПОС) по току. По первичным обмоткам 7, 8 дополнительного трансформатора 2 течет ток первичных обмоток 5, 6 выходного трансформатора 1. Этот ток ослабл ет действие ПОС. На вторичных обмотках 12, 13 дополнительного трансформатора 2 за счет действи  ПОС присутствует напр жение управлени  транзисторами 3, 4. При насыщении выходного трансформатора 1 растет его ток намагничивани . Это приводит к тому, что ПОС ослабл етс  настолько, что открытый транзистор 3 или 4 выходит из насыщени , в результате чего схема переключаетс  в другое квазистатическое состо ние. 2 ил.

Description

Изобретение относится к преобразо· вательной технике и может быть использовано в источниках питания с преобразованием постоянного напряжения в переменное или в постоянное напряжение другого уровня.

Цель изобретения - повышение КПД и упрощение схемы.

На фиг. 1 представлена схема двухтактного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы токов в соответствующих обмотках при переключении .транзисторов.

Инвертор содержит выходной· трансформатор 1, дополнительный трансформатор 2 и транзисторы 3 и 4. Первичные обмотки 5 и 6 с числом витков w, выходного трансформатора 1 через первичные обмотки 7 и 8 с числом витков w_K дополнительного трансформатора 2 соединены с коллекторами транзисторов 3 и 4. Вторичная обмотка 9 с числом витков w₂ выходного трансформатора 1 через последовательно включенную первичную обмотку 10 с числам витковw_H дополнительного тран-; сформатора подключена к нагрузке.11. Выходные обмотки 12 и 13 с числом витков ~.w₄j дополнительного трансформатора 2 подключены к управляющим переходам транзисторов 3 и 4.

Инвертор представляет собой автогенератор с положительной обратной связью по току, нагрузки. Протекая по обмотке 9 дополнительного трансформатора, Ътот ток создает в ней ампервитки положительной обратной связи. Ток первичных обмоток выходного трансформатора поочередно протекает по первичным обмоткам 7 и 8 дополнительного трансформатора, ослабляя действие положительной обратной связи.

ходного трансформатора), базового транзистора;

В - минимальный коэффициент усиления транзисторов, при котором обеспечивается насыщение транзисторов при протекании коллекторного тока 1_К.

Для выходного трансформатора справедливо соотношение

I_Kw, =. I_Hw₅ , где w₍ , - числа витков первичной или 6 и вторичной 9 обмоток выходного трансформатора .

С учетом (2) и (4) выражение·(2) Принимает следующий вид:

w_HB w₂ w_H ’ w_u w_KB⁷ w₂

Очевидно, что при росте В ι стоянном отношении w₅/w_R или нии отношения при постоянном вия автогенерации не ухудшаются тому выражение (5) можно представить в следующем виде:

-41 + ™) 4 (6) w_H w_KB Выражение (6) 'описывает условие существования автоколебаний в инверторе (баланс амплитуд). .

(4) (5) и лоумен ьшеВ услоПоэ4

Для поддержания транзисторов инвертора в открытом и насыщенном состоянии необходимо выполнение соотношений :

I_otw_H = I_Hw_H- I_kw_K;(1) ^Ioc ^w« ^{= W}E 5.(2)

I_K/I₅ =(3) о

Инвертор работает следующим обра35 ^зом‘

Пусть в момент времени t₍ (фиг.2) открыт транзистор 3 и по обмоткам 5 и 7 протекает коллекторный ток (Ι_ωγ). Ток нагрузки 1_<0 протекает по обмоткам 9 и 10 и создает в обмотке 12 ток положительной обратной связи I_fl , поддерживающий транзистор 3 в открытом и насыщенном состоянии. Коллекторный ток, протекая по обмотке 7 дополнительного трансформатора, ослабляет положительную обратную связь.

По мере перемагничивания сердечника выходного трансформатора, его ток намагничивания растет, но из-за его малости по сравнению с приведенным током нагрузки это не оказывает существенного влияния на глубину положительной обратной связи. Однако при насыщении сердечника выходного трансформатора на интервале ток намагничивания начинает резко расти (фиг. 2_V а) и, протекая по обмотке

7, ослабляет действие положительной где 1_ос

- токи положительной обратной связи, нагрузки, коллекторного транзистора (первичных обмоток вы-; обратной связи, уменьшая ток обмот55 ·> 5 ки 12, т.е. базовый ток транзистора (фиг. 2 в).

I

В результате в момент времени tj транзистор выходит из насыщения и в инверторе происходит лавинообразное переключение: закрывается транзистор 3, открывается и насыщается транзистор 4, а его коллекторный ток начинает протекать по обмоткам 6 и 8. На ’интервале времени t₃-t₄ сердечник • выходного трансформатора перемагничивается в обратном направлении. В момент времени t₄ происходит переключение транзисторов.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Двухтактный инвертор, выполненный по дифференциальной или полумостовой схеме, содержащий в каждом плече транзистор, через согласно-последовательно соединенные вторичную и первичную обмотки дополнительного и выходного трансформаторов присоединенный к входным выводам, при этом

   1539940 согласно-последовательно соединенные₍ вторичная и первичная обмотки выходного и дополнительного трансформаторов подключены к выходным выводам,«а третьи обмотки дополнительного‘трансформатора связаны с управляющими переходами транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения, третьи обмотки дополнительного трансформатора соединены с управляющими переходами непосредственно, причем количество витков обоих'трансформаторов находится в соотношении

   Yt ^wt где w_K, ^w<

   ^WR

   41 + ' ^w« w_KB^J’ w_z - витки первичной и вторичной обмоток выходного трансформатора;

   Wg - витки первичной, вторичной и третьей обмоток дополнительного трансформатора ;

   - коэффициент усиления . транзисторов.