Claims (3)
При использовании в таком известном инверторе сплавных транзисторов, допускающих большое обратное напр жение эмиттерного перехода, но имеющих низкую граничную частоту, нельз повысить частоту преобразовани свыше 3-5 кГц из-за больших потерь в транзисторах. Это ограничивает область применени - известного инвертоpa . Наиболее близким к предлагаемому по технической суш,ности вл етс транзисторный инвертор, содержаший выходной трансформатор и переключающие транзисторы, между базами которых включена через два последовательно соединенных резистора обмотка положительной обратной св зи. Параллельно цепи из обмотки обратной св зи и одного из указанных резисторов включен однообмоточный коммутирующий дроссель. Входные цепи транзисторов зашунтированы встречно включенными диодами. Устройство снабжено также вспомогательным выпр мителем с фильтром, подключенным к отдельной обмотке выходного трансформатора. Выход этого вь пр мител через резисторы подключей к базам транзисторов 3. Недостатком такого инветора вл етс ограниченный частотный диапазон, так как после насыщени сердечника коммутирующего дроссел управл ющее напр жение уменьшаетс до нул и ранее открытый транзистор запираетс током, протекающим от вспомогательного выпр мител , величина которого выбираетс в два-три раза большей , чем обратный ток коллектора транзистора . При такой малой величине запирающего тока транзистор запираетс практически пассивно, что увеличивает врем рассасывани зар да в базе и ограничивает рабочую частоту. Дл быстрого рассасывани зар да величина запирающего тока должна быть одного пор дка с током базы открытого транзистора . Однако увеличение запирающего то ка требует соответствующего увеличени и открывающего тока, так как запирающий ток втекает и в базу открытого транзистора, что приводит к увеличению потерь в цеп х управлени в два-четыре раза. Цель изобретени - повышение частоты преобразовани инвертора. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем выходной трансформатор , переключающие транзисторы, пере .ходы база- эмиттер которых зашунтированы диодами, включенными в непровод шем направлении, между базами которых включены через ограничительный резистор обмотка положительной обратной св зи и через другой ограничительный резистор и коммутирующий дроссель обмотка отрицательной обратной св зи, выходной трансформатор снабжен дополнительной обмоткой отрицательной обратной св зи, крайние выходы которой через другие диоды соединены с базами транзисторов, а ее средний вывод через третий ограничительный резистор соединен с эмиттерами обоих транзисторов. На чертеже изображена принципиальна электрическа схема инвертора. Инвертор содержит выходной трансформатор 1 с коллекторными полуобмотками 2, 3, переключающие транзисторы 4, 5, между базами которых включены через ограничительный резистор б обмотка положительной обратной св зи 7 и через другой ограничительный резистор 8 и коммутирующий дроссель 9 обмотка отрицательной обратной св зи 10, а базо-эмиттерные переходы зашунтированы диодами 11, 12, причем крайние выводы дополнительной обмотки 13 через диоды 14, 15 соединены с базами транзисторов , а средний вывод через ограничительный резистор 16 - с эмиттерами обоих транзисторов. Инвертор работает следующим образом. После подачи питани , вследствие наличи глубокой положительной обратной св зи , один из транзисторов окажетс насыщенным , а другой - запертым. При насыщенном транзисторе 4 все напр жение источника питани оказываетс приложенным к коллекторной полуобмотке 2 трансформатора 1, а на всех остальных обмотках этого трансформатора наводитс напр жение, пол рность которого указана на чертеже. Под действием напр жени на обмотке 7 транзистор 4 поддерживаетс в насыщенном состо нии за счет тока, протекающего по цепи-обмотка 7, база-эмиттерный переход транзистора 4, диод 12, резистор 6, обмотка 7. Величина этого тока устанавливаетс выбором величины сопротивлени резистора 6 из услови обеспечени надежного насыщени транзистора 4 при максимальном токе нагрузки интвертора. Под действием напр жени на обмотке 10 по цепи-обмотка 10, диод 12, база-эмиттерный переход транзистора 4, резистор 8, коммутирующий дроссель 9 протекает ток. Направление этого тока - через диод 12, база-эмиттерный переход транзистора 4 встречно направлению тока от обмотки 7. Однако величина этого тока очень мала вследствие наличи в цепи дроссел 9, выполненного на сердечнике из материала с пр моугольной петлей гистерезиса, и поэтому на результирующую величину и направление тока через диод 12 и база-эмкттерный переход транзистора 4 практически не вли ет. Под действием напр жени левой (по схеме) половины обмотки 13 по цепи - обмотка 13, резистор 16, диод 12, диод 14 - протекает ток. Направление этого тока через диод 12 совпадает с направлением тока через эtoт диод от обмотки 7. Пр мое падение напр жени на диоде 12 от протекающего .через него тока приложено в запирающем направлении к базаэмиттерному переходу транзистора 5 и поэтому поддерживает его в запертом состо нии . Диод 15 при этом заперт напр жением правой (по схеме) половины обмотки 13 и ток через него не протекает. Через врем , определ емое напр жением обмотки 10 и параметрами коммутирующего дроссел 9, последний переходит в насыщенное состо ние и вследствие этого ток через обмотку 10 скачком возрастает до величины , ограниченной, в основном, значением сопротивлени резистора 8. Величина этого тока выбираетс больщей, чем ток обмотки 7. Поэтому результирующее направление тока через база- эмиттерный переход транзистора 4 измен етс на противоположное . Транзистор 4 при этом продолжаеч оставатьс в насыщенном состо нии на врем рассасывани зар да в его базе. Выбором величины тока обмотки 10 ток, рассасывающий зар д в базе транзистора 4, Можно сделать достаточно больщим, что обеспечивает форсированное запирание этого транзистора . Так как возросший по величине ток обмотки 10 протекает и через диод 12 встречно токам обмотки 7 и 13, то результирующее направление тока через этот диод может изменитьс на противоположное. При этом диод 12 запретс , а транзистор 5 откроетс , и через него, а также через транзистор 4, будут протекать «сквозные токи, вызывающие больщие динамические потери в транзисторах . Чтобы этого не произошло, величину тока обмотки 13 необходимо выбирать больщей, чем разность токов обмоток 10 и 7. При этом направление тока через диод 12 после насыщени коммутирующего дроссел 9 не изменитс , и транзистор 5 останетс запертым на все врем рассасывани зар да в базе транзистора 4. После рассасывани избыточных носителей в базе транзистора 4 он переходит в активный режим работы и быстро запираетс . Напр жение, приложенное к коллекторной полуобмотке 2 трансформатора 1, при этом быстро исчезает, что приводит к пропаданию напр жени и на всех других обмотках, Однако вслед за этим, за счет реактивной энергии, Нако пленной в трансформаторе, на обмотках по вл етс напр жение противоположной пол рности. При этом сердечник коммутирующего дроссел 9 выходит из режима насыщени и начинает перемагничиватьс в обратном направлении, индуктивное сопротивление дроссел 9 резко возрастает , а ток через него уменьшаетс до малого по величине тока намагничивани . В цепи обмотка 7, резистор б, база- эмиттерный переход транзистора 5, диод 11, обмотка 7 возникает ток, вызывающий открывание транзистора 5, поэтому напр жение питани прикладываетс к другой коллекторной полуобмотке 3 трансформатора 1, и все процессы в устройстве повтор ютс . При этом транзистор 4 оказываетс запертым, а токи обмотки 10 и правой (по схеме) половины обмотки 13 протекают через диод 11. Введение дополнительной обмотки, крайние выводы которой через другие диоды соединены с базами транзисторов, а ее средний вывод через резистор соединен с эмиттерами обоих транзисторов, форсирует запирание транзисторов и тем самым повышает рабочую частоту. Распределение функций обеспечивани величины отпирающего тока и напр жени перемагничивани коммутирующего дроссел между различными обмотками позвол ет выбирать напр жение положительной обратной св зи достаточно низким, исход только из стабильности величины базового тока открытого транзистора, а напр жение обмотки отрицательной обратной св зи, через которую протекает на этапе перемагничивани коммутирующего дроссел малый по величине ток намагничивани , - высоким, обеспечивающим заданную симметрию напр жени на коммутирующем дросселе. Это позвол ет , учитыва малое напр жение дополнительной обмотки, уменьщить потери в базовых цеп х инвертора. Отпирание ранее запертого транзистора в предложенном устройстве происходит только после полного рассасывани носителей в базе ранее открытого транзистора, при этом отсутствуют «сквозные токи, что обеспечивает малые динамические потери в транзисторах интвертора и высокую его экономичность при высоких частотах преобразовани . Формула изобретени Транзисторный инвертор, содержащий выходной трансформатор с обмотками положительной и отрицательной обратной св зи, которые -подсоединены между базами силовых транзисторов, соответственно через первый ограничительный резистор и через второй ограничительный резистор и коммутирующий дроссель, а их базо-эмиттерные переходы защунтированы диодами, включенными в обратном направлении, отличающийс тем, что, с целью повыщени частоты преобразовани , выходной трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, крайние выводы которой через дополнительные диоды подсоединены к базам силовых транзисторов а средний вывод через дополнительный ограничительный резистор, - к их эм:-;ттера.м. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. «Proceeding of NEC, 1958, v. 14, Putcovich R. P., Corry T. M. Appiicalions of saturable cores in transistor power convectors .When used in such a well-known inverter, fused transistors, which allow a large reverse voltage of the emitter junction, but have a low cut-off frequency, cannot increase the conversion frequency over 3-5 kHz due to the large losses in the transistors. This limits the scope of application of the known inverter. Closest to that proposed by technical dryness is a transistor inverter containing an output transformer and switching transistors, between the bases of which a positive feedback winding is connected through two series-connected resistors. A parallel winding choke is connected in parallel to the circuit from the feedback winding and from one of these resistors. The input circuits of the transistors are shunted by counter diodes. The device is also equipped with an auxiliary rectifier with a filter connected to a separate winding of the output transformer. The output of this voltage through the resistors is connected to the bases of transistors 3. The disadvantage of such an invertor is the limited frequency range, since after saturating the core of the switching throttle, the control voltage decreases to zero and the previously open transistor is blocked by the current flowing from the auxiliary rectifier, which is chosen two to three times greater than the reverse collector current of the transistor. With such a small amount of blocking current, the transistor is closed almost passively, which increases the absorption time of the charge in the base and limits the operating frequency. In order to quickly dissolve the charge, the magnitude of the blocking current must be one order with the base current of the open transistor. However, increasing the blocking current requires a corresponding increase and opening current, since the blocking current flows into the base of the open transistor, which leads to an increase in losses in the control circuit by two to four times. The purpose of the invention is to increase the frequency of the inverter. The goal is achieved by the fact that in a device containing an output transformer, switching transistors, the base-emitter transitions of which are bridged by diodes connected in the non-conductive direction, between the bases of which are connected through a limiting resistor winding of a positive feedback and through another limiting resistor and the switching choke is the negative feedback winding, the output transformer is provided with an additional negative feedback winding, the outermost outputs of which are through another ue diodes are connected to the bases of transistors, and its average output through the third current limiting resistor connected to the emitters of the two transistors. The drawing shows a circuit diagram of an inverter. The inverter contains an output transformer 1 with collector half-windings 2, 3, switching transistors 4, 5, between the bases of which are connected through the limiting resistor b the positive feedback winding 7 and through another limiting resistor 8 and the switching choke 9 the negative feedback winding 10, and The base-emitter junctions are bridged by diodes 11, 12, with the extreme leads of the additional winding 13 through diodes 14, 15 connected to the bases of the transistors, and the middle lead through the limiting resistor 16 to the emitters their transistors. The inverter works as follows. After powering up, due to the presence of deep positive feedback, one of the transistors will be saturated, and the other locked. With a saturated transistor 4, all the voltage of the power source is applied to the collector half winding 2 of transformer 1, and all the other windings of this transformer are under voltage, the polarity of which is indicated in the drawing. Under the action of the voltage on the winding 7, the transistor 4 is maintained in a saturated state due to the current flowing through the winding circuit 7, the base-emitter junction of the transistor 4, the diode 12, the resistor 6, the winding 7. The magnitude of this current is set by selecting the resistance value of the resistor 6 from the condition of ensuring reliable saturation of transistor 4 at the maximum load current of the inverter. Under the action of the voltage on the winding 10 through the circuit-winding 10, diode 12, the base-emitter junction of the transistor 4, the resistor 8, the switching choke 9 current flows. The direction of this current is through the diode 12, the base-emitter junction of transistor 4 is opposite to the direction of the current from the winding 7. However, the magnitude of this current is very small due to the presence of droplets 9 in the circuit, made on the core of a material with a rectangular hysteresis loop, and therefore on the resulting value and the direction of the current through the diode 12 and the base-emctter junction of the transistor 4 has little effect. Under the action of the voltage of the left (according to the scheme) half of the winding 13, the circuit - winding 13, resistor 16, diode 12, diode 14 - flows through the circuit. The direction of this current through diode 12 coincides with the direction of current through this diode from winding 7. The direct voltage drop across diode 12 from the current flowing through it is applied in the blocking direction to the base-emitter junction of transistor 5 and therefore keeps it in the locked state. In this case, the diode 15 is locked by the voltage of the right (according to the scheme) half of the winding 13 and the current does not flow through it. After a time determined by the voltage of the winding 10 and the parameters of the switching throttle 9, the latter goes into a saturated state and as a result, the current through the winding 10 abruptly increases to a value limited mainly by the resistance value of the resistor 8. The magnitude of this current is chosen greater than the winding current 7. Therefore, the resulting direction of the current through the base-emitter junction of transistor 4 is reversed. At the same time, the transistor 4 remains in a saturated state during the absorption of the charge in its base. By choosing the magnitude of the current of the winding 10, the current dissolving the charge in the base of transistor 4 can be made sufficiently large, which ensures the forced locking of this transistor. Since the increased current of the winding 10 flows through the diode 12 in opposite to the currents of the winding 7 and 13, the resulting direction of the current through this diode can be reversed. In this case, the diode 12 is forbidden, and the transistor 5 will open, and through it, as well as through the transistor 4, "through currents will flow, causing large dynamic losses in the transistors. To prevent this from happening, the magnitude of the current of the winding 13 must be chosen greater than the difference of the currents of the windings 10 and 7. In this case, the direction of the current through diode 12 after saturating the switching droplet 9 will not change and the transistor 5 will remain locked for the entire absorption time of the transistor 4. After dissolving the excess media in the base of the transistor 4, it goes into active mode and loses itself quickly. The voltage applied to the collector half-winding 2 of transformer 1 quickly disappears, which leads to the disappearance of voltage on all other windings. However, after this, due to reactive energy, the voltage in the transformer appears on the windings opposite polarity. At the same time, the core of the commutating throttle 9 leaves the saturation mode and begins to re-magnetize in the opposite direction, the inductive resistance of the throttle 9 increases sharply, and the current through it decreases to a small magnetisation current. In the circuit, winding 7, resistor b, base-emitter junction of transistor 5, diode 11, winding 7 induces a current causing the opening of transistor 5, therefore the supply voltage is applied to the other collector half-winding 3 of transformer 1, and all the processes in the device are repeated. In this case, the transistor 4 turns out to be locked, and the currents of the winding 10 and the right (according to the scheme) half of the winding 13 flow through diode 11. The introduction of an additional winding, the extreme terminals of which through other diodes are connected to the bases of the transistors, and its middle output is connected to both emitters transistors, forcing the locking of the transistors and thereby increases the operating frequency. The distribution of the functions of providing the unlocking current and the reversal voltage of the commutating throttle between different windings allows you to choose a positive feedback voltage low enough, the outcome only from the stability of the base current of the open transistor, and the negative feedback winding through which the stage of remagnetizing switching choke is small in magnitude, the magnetization current, is high, providing a given voltage symmetry to commute SHOW THROTTLE. This allows, taking into account the low voltage of the additional winding, to reduce losses in the inverter base circuits. Unlocking the previously locked transistor in the proposed device occurs only after complete dissipation of the carriers in the base of the previously open transistor, while there are no through currents, which ensures low dynamic losses in the transistor of the inverter and its high efficiency at high conversion frequencies. Claims of the invention A transistor inverter containing an output transformer with positive and negative feedback windings, which are connected between the bases of the power transistors, respectively through the first limiting resistor and the second limiting resistor and the switching choke, the opposite direction, characterized in that, in order to increase the frequency of the conversion, the output transformer is provided with an additional winding, the conclusions of which through additional diodes are connected to the bases of the power transistors and the average output through an additional limiting resistor, to their em: -; tter.m. Sources of information taken into account in the examination 1. "Proceeding of NEC, 1958, v. 14, Putcovich R. P., Corry T.M. Appiicalions of transistor cores in transistor power convectors.
2. Узберг Н. П. и др. Преобразователь посто нной напр жени с облегченной коммутацией . М., «Радиотехника, 1968, т. 23, № 8, рис. 4.2. Uzberg, N.P., et al. Constant voltage converter with lightweight switching. M., “Radio Engineering, 1968, Vol. 23, No. 8, Fig. four.
3. Гальс Б. К. Ультразвуковой преобразователь посто нного напр жени с облегченной коммутацией. М., «Радиотехника, т. 31, № 7, рис. 3.3. Gals B. K. Ultrasonic constant voltage transducer with lightweight switching. M., “Radio Engineering, Vol. 31, No. 7, Fig. 3