SU1713060A1 - Самовозбуждающийс инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике в области электротехники. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и КПД. Инвертор содержит выходной трансформатор 1 с первичной обмоткой

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении вторичных источников электропитани .

Изв естны схемы самовозбуждающихс  инверторов, недостатком которых  вл етс  зависимость быстродействи  КПД от величины напр жени  питани , так как напр жени  на базовых обмотках силовых транзисторов мен ютс  с его изменением, а значит измен ютс  и базовые токи и коэффициенты насыщени  силовых транзисторов , что вли ет на быстродействие, а потери на базовых резисторах, величина которых рассчитана на наименьшее возможное напр жение питани , снижают КПД при больших его величинах. Кроме того, на силовом трансформаторе необходимы специальные обмотки положительной обратной св зи, что значительно усложн ет изготовление трансформатора, особенно если инвертор рассчитываетс  на небольшую выходную мощность и маленькое входное напр жение , т.е.трансформатор имеет малые размеры .

Известна схема самовозбуждающегос  инвертора без специальных обмоток положительной обратной св зи, но в ней потери в базовых резисторах еще больше, так как используетс  двойное напр жение питани  и быстродействие также, ухудшаетс  с возрастанием величины напр жени  питани .

Наиболее близким по технической, сущности к изобретению  вл етс  самовозбуждающийс  инвертор, содержащий выходной трансформатор с обмотками положительной и отрицательной обратной св зи, силовые и коммутирующие тра 1зисторы , врем задающий дроссель и параллельный резонансный контур, шунтированный резистором.

Недостатки этого инвертора аналогичны описанным выше, т.е. имеютс  специальные обмотки положительной обратной св зи, напр жение на которых мен етс  с изменением напр жени  питани , в результате чего мен ютс  токи баз и коэффициенты насыщени  силовых транзисторов, а так как величина ограничительных резисторов рассчитываетс  такой, чтобы обеспечить насыщенное состо ние силовых транзисторов при минимально возможной величине напр жени  питани , то во всех остальных случа х силовые транзисторы оказываютс  перенасыщенными, что ухудшает быстродействие . Потери на ограничительных резисторах снижают КПД инвертора так же, как и повышенные динамические потери на силовых транзисторах, которые существенно возрастают, когда силовые транзисторы перенасыщенны .

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и КПД при изменении величины напр жени  питани .

На чертеже приведена электрическа  схема предлагаемого инвертора.

Самовозбуждающийс  инвертор содержит выходной трансформатор 1 с обмоткой отрицательной обратной св зи 2 и первичной обмоткой, состо щей из полуобмоток 3, 4, средн   точка которых подключена к первому выводу источника питани  5, второй вывод которого соединен с общей шиной. Коллекторы силовых транзисторов 6, 7 подключены к крайним точкам обмоток 3, 4, базы через ограничительные резисторы 8, 9 подключены к коллекторам друг друга, а эмиттеры через параллельный резонансный контур, состо щий из дроссел  10 и конденсатора 11, шунтированный резистором 12, подключены к общей шине. Коллекторы коммутирующих транзисторов 13, 14 подключены к базам силовых транзисторов 6, 7, эмиттеры - к общей шине, а базы соединены через последовательно включенные обмотку отрицательной обратной св зи 2 и врем задающий дроссель 15, образующими вместе с резисторами 16, 17 врем задающую цепочку. Эмиттеры вспомогательных транзисторов 18, 19 соединены и через токоограничительный резистор 20 подключены к первому выводу источника питани  5,

их коллекторы подключены к базам, а базы - к коллекторам-силовых транзисторов 6,1. Выходное напр жение снимаетс  с обмотки 21 выходного трансформатора 1.

Инвертор работает следующим образом .

С подключением на вход инвертора напр жени  питани  от источника 5 замыкаетс  цепь положительной обратной св зи,

0 один из силовых транзисторов 6, 7 полностью открываетс , а второй закрываетс . Предположим, что открыт силовой транзистор 6, при этом транзистор 7 закрыт. К полуобмотке 4 приложено напр жение питани . Открытый транзистор 18 стабилизирует ток базы транзистора 6, чтобы поддерживать его на границе насыщени  следующим образом. Если транзистор 6 входит в глубокое насыщение, резко

0 уменьшаетс  падение напр жени  на его переходе коллектор - база. При этом соответственно также уменьшаетс  падение напр жени  коллектор- база транзистора 18, в результате чего резко падает его коэффициент усилени  по току и уменьшаетс  ток коллектора, т.е. ток базы транзистора 6, который в результате становитс  менее насыщенным . Если транзистор 6 начинает выходить из насыщени , например, в результате возрастани  тока коллектора, падение напр жени  коллектор - база транзисторов 6 и 18 возрастает, увеличиваетс  ко.эффициент усилени  по току транзисторов 18, возрастает ток базы транзистора

5 6 и тот вновь входит в насыщение. Аналогичные процессы будут происходить при изменении величины нагрузки и напр жени  питани , поддерживаетс  посто нна  степень насыщени , что позвол ет обеспечить

0 максимальное быстродействие при выключении .

При этом под действием напр жени  с обмотки 2 отрицательной обратной св зи через резисторы 16, 17 перемагничиваетс 

5 врем задающий дроссель 15. Сумма напр жений на колебательном контуре (10,11,12) и резисторе 16 от тока намагничивани  дроссел  15 приложена к базе транзистора 13. Когда дроссель 15 начнет насыщатьс ,

0 ток его резко возрастает и транзистор 13 откроетс  и зашунтирует вход силового транзистора 6. Транзистор 6 закрываетс , напр жение на его коллекторе резко возрастает , начинает открыватьс  транзистор 7,

5 напр жение источника питани  5 прикладываетс  к обмотке 3, замыкаетс  цепь положительной обратной св зи, и транзистор 7 насыщаетс , а транзистор 6 полностью закрываетс . Врем задающий дроссель 15 начинает перемагничиватьс  в другую сторону

Claims (1)

1. Формула изобретения Самовозбуждающийся инвертор, содержащий выходной трансформатор с первичной обмоткой, средняя точка которой подключена к первому входному выводу и первому выводу первого резистора, и обмоткой отрицательной обратной связи, силовые транзисторы, коллекторы которых подключены к крайним точкам первичной обмотки, эмиттеры через параллельный резонансный контур, шунтированный резистором, подключены к второму входному выводу, а базы - к первым выводам ограничительных резисторов, коммутирующие транзисторы, эмиттеры которых соединены с вторым входным выводом, коллекторы подключены к базам силовых транзисторов, а базы соединены друг с другом через последовательно включенные обмотку отрицательной обратной связи и времязадающий дроссель, а с вторым входным выводом через соответствующие базовые резисторы, о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и КПД, в него введены два вспомогательных транзистора, коллекторы которых подсоединены к базам соответствующих силовых транзисторов и вторым выводам ограничительных резисторов противоположных плеч, базы вспомогательных транзисторов подключены к коллекторам силовых, а эмиттеры - к второму выводу первого резистора.