SU817874A1 - Инвертор с широтно-импульсным регу-лиРОВАНиЕМ ВыХОдНОгО НАпР жЕНи - Google Patents

Description

(54) ИНВЕРТОР С ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  дл  преобразовани  посто нного напр жени  в регулируемое по величине переменное напр жение с помощью инверторов. Известны инверторы с широтно-импульсным регулированием выходного напр жени , в которых с помощью мостовой схемы во врем  паузы образуетс  короткозамкнутый контур дл  тока нагрузки. Такие инверторы содержат четыре силовых транзистора (1. Известен также инвертор, содержащий два силовых и оди.н регулирующий транзистор , включенный последовательно в цепь питани  инвертора и управл емый от щиротно-импульсного модул тора 2. Однако в известном инверторе дл  формировани  напр жени  на управл ющем трансформаторе использован отдельный задающий генератор, содержащий дополнительные транзисторы и другие элементы, что усложн ет устройство. Цель изобретени  - упрощение устройства . Указанна  цель достигаетс  тем, что в инверторе с щиротно-импульсным регулированием выходного напр жени , содержащем вьгходной и управл ющий трансформаторы, регулирующий транзистор, модул тор щирины импульсов и силовые транзисторы, эмиттеры которых объединены и соединены с первым входным выводом инвертора, а коллекторы св заны с концами первичной обмотки выходного трансформатора, отвод от средней точки которой соединен со вторым входным выводом инвертора через регулирующий транзистор, входна  цепь силовых транзисторов соединена со вторичными обмотками управл ющего трансформатора, а входна  цепь регулирующего транзистора соединена с дополнительной обмоткой управл ющего трансформатора через модул тор щирины импульсоб, введены две цепочки из двух согласно последовательно соединенных диодов, подключенные параллельно силовым транзисторам, к средней точке каждой цепочки подключен конец первичной обмотки выходного трансформатора, а между коллекторами силовых транзисторов включена первична  обмотка управл ющего

трансформатора, отвод от средней точки которой соединен со вторым входным выводом инвертора.

Сердечник управл ющего трансформатора предпочтительно выполн ть из материала с пр моугольной петлей гистерезиса.

На чертеже представлена схема предлагаемого инвертора.

Инвертор содержит управл ющий трансформатор 1, силовые транзисторы 2 и 3, шунтированные цепочками из диодов 4, 5 и 6, 7. Между средними точками этих .цепочек включена первична  обмотка выходного трансформатора 8, отвод от средней точки которой через регулирующий транзистор 9 соединен с первым входным выводом инвертора . К этому же выводу подключена средн   точка первичной обмотки управл ющего трансформатора 1, концы которой соединены с коллекторами транзисторов 2 и 3. Эмиттеры транзисторов 2 и 3 соединены со вторым входным выводом инвертора, а входные цепи транзисторов 2 и 3 соединены со вторичными обмотками трансформатора 1. Входна  цепь транзистора 9 соединена с дополнительной обмоткой 10 трансформатора 1 через модул тор И ширины импульсов.

Инвертор работает следующим образом .

Предположим, открыты транзисторы 2 и 9 (регулирование осуществл етс  по заднему фронту импульса выходного напр жени ). Транзистор 2 поддерживаетс  в насыщенном состо нии напр жением вторичной обмотки трансформатора 1, а транзистор 9 - выходным сигналом щиротно-импульсного модул тора 11, который представл ет собой пороговое устройство, на один вход которого подаетс  опорнбе пилообразное напр жение, а на другой - регулирующее напр жение LJper. На врем  открытого состо ни  регулирующего транзистора 9 к первичной полуобмотке трансформатора 8 приложено питающее напр жение за вычетом пр мого падени  напр жени  на диоде 4 и насыщенных транзисторах 2 и 9. Следовательно, к нагрузке инвертора приложено то же самое напр :Жение , умноженное на коэффициент трансформации трансформатора 8. После срабатывани  порогового устройства широтно-импульсного модул тора 11 регулирующий транзистор 9 запираетс , отключа , таким образом, первичную обмотку трансформатора 8 от напр жени  питани . Нулевой уровень во врем  паузы в выходном напр жении инвертора обеспечиваетс  короткозамкнутым контуром, состо щим из насыщенного транзистора 2 и диодов 4 и 7. Следовательно, выброс обратного напр жени  на обмотке трансформатора, возникающий под действием энергии, накопленной в индуктивности последнего и в индуктивности нагрузки, отсутствует. Последнее обсто тельство позвол ет использовать предлагаемую схему инвертора в качестве устройства управлени  силовыми транзисторами мощных преобразователей.

Пауза на нулевом уровне в выходном напр жении инвертора прекращаетс  в момент

переключени  транзисторов 2 и 3, которое

происходит вследствие насыщени  магнитопровода трансформатора 1, выполненного

на сердечнике с пр моугольной петлей гистерезиса . Далее процессы повтор ютс .

Габаритна  мощность трансформатора 1 невелика, поскольку его нагрузкой  вл ютс-  лищь эмиттерные переходы транзисторов 2 и 3, а число обмоток минимально.

Таким образом, использование предлагаемой схемы инвертора с щиротно-импульсным регулированием позвол ет значительно упростить устройство (схема содержит три транзистора, два трансформатора и одну микросхему), что приводит к снижению стоимости и повышению надежности.

Claims (2)

1.Инвертор с широтно-импульсным регулированием выходного напр жени , содержащий выходной и управл ющий трансформаторы , модул тор ширины импульсов, регулирующий транзистор и два силовых транзистора, эмиттеры которых объединены и соединены с первым входным выв)дом инвертора, а коллекторы св заны с концами первичной обмотки выходного трансформатора , отвод от средней точки которой соединен через регулирующий транзистор со вторым входным выводом инвертора, входна  цепь силовых транзисторов соединена со вторичными обмотками управл ющего

5 трансформатора, а входна  цепь регулирующего транзистора соединена с дополнительной обмоткой управл ющего трансформатора через модул тор ширины импульсов, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , встречно параллельно каждому силовому

0 транзистору включена цепочка из двух согласно последовательно соединенных диодов , к средней точке этой цепочки подключен конец первичной обмотки выходного трансформатора, а между коллекторами силовых транзисторов включена первична  обмотка управл ющего трансформатора, отвод от средней точки которой соединен со вторым входным выводом инвертора.

2.Инвертор по п. 1, отличающийс  тем, что сердечник yпpaвл юцJ,eгo грансформато0 ра выполнен с пр моугольной петлей гистерезиса .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М., «Энерги , 1971, с. 151, рис. 6-17 б.

2.Устройства вторичных источников электропитани  РЭА. МДНТП им. Ф. Дзержинского , 1976, с. 66, рис. 2.