Двухтактный инвертор

(19 11 4 Н 02 М 7/538 МфгЦ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт(54) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия. При работе транзисторов (Т) 2 и 3 в режиме насыщения обмотка 8 положительной обратной связи удерживает их в этом состоянии. Т 4 заперт напряжением на диоде 12. Ограничение тока во входной цепи управляющего транзистора позволяет перевести его в выключенное состояние действием сигнала синхронизации путем шунтирования входной цепи Т 2 или подачей отрицательного импульса. Ограничение напряжения запирания Т 2 обусловлено пороговой характеристикой диодных цепей 5 и 6. Выбор сопротивлений резисторов 9,10 и 13,14 обеспечивает активный режим Т 2, при котором ток его выходной цепи становится зависящим от тока во входной цепи при меньшем значении тока. 2 з и. ф лы. 1 ил.35 40 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах преобразования и регулирования электрической энергии.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия.На чертеже представлена принципиальная схема двухтактного инвертора.В устройстве первый вывод 1 для подключения источника питания связан через выходную цепь управляющего транзистора 2 с объединенными эмиттерами первого и второго силовых транзисторов 3 и 4. В управляющем транзисторе 2 с выводами 1 соединен эмиттер. Между базами силовых транзисторов 3 и 4 и первым выводом 1 для подключения источника питания включены первая и вторая диодные цепи 5 и 6, обладающие пороговой проводимостью, В силовом трансформаторе 7 выводы обмотки 8 положительной обратной связи подключены к базам первого и второго силовых транзисторов 3 и 4 через первый и второй ограничительные резисторы 9 и 10, соединены с выводом 1 для подключения источника питания через третий и четвертый диоды 11 и 12, образующие двухполупериодный выпрямитель, и соединены с управляющим электродом управляющего транзистора 2 через третий и четвертый ограничительные резисторы 13 и 14. К коллекторам силовых транзисторов 3 и 4 подключена первичная обмотка силового трансформатора, содержащая две секции 15-1 и 15-2, общая точка которых соединенасо вторым выводом 16 для подключения источника питания. Принцип действия устройства состоит в следующем.При подключении двухтактного инвертора к источнику питаниявыводы 1 и 16) за счет токов утечки или с помощью отпирающего смещения (цепи смещения не показаны на схеме) производится начальное отпирание силового транзистора (например 3) и управляющего транзистора 2. При этом, протекание по секции 15-1 выходного трансформатора 7 вызывает появление ЭДС на обмотке 8 положительной обратной связи, и во входные цепи силового транзистора 3 и управляющего транзистора 2 задаются дополнительные компоненты тока через ограничительные резисторы 9 и 13. Ток обмотки 15-1 возрастает, из-за чего увеличивается напряжение на этой обмотке и соответственно ЭДС обмотки 8 положительной обратной связи, транзисторы 3 и 2 отпираются еще больше и т. д. до их перехода в режим насыщения. При работе транзисторов 2 и 3 в режиме насыщения к секции 15 1 первичной обмотки приложено напряжение питания, Соответственно постоянное напряжение трансформируется в обмотку 8 положительной обратной связи, и токами через резисторы 9 и 13 транзисторы 3 и 2 удер 5 10 15 20 25 Зо живаются в состоянии насыщения. Транзистор 4 заперт напряжением на диоде 12, передаваемым на базу транзистора 4 через резистор 10,Ограничитель тока во входной цепи управляющего транзистора 2 позволяет перевести его в выключенное состояние действием сигнала синхронизации (например, путем шунтирования входной цепи транзистора 2 или подачей отрицательного импульса). Переход выходной цепи управляющего транзистора 2 состояние низкой проводимости под действием указанного сигнала обеспечивает автоматическое запирание силового транзистора 3 отрицательным током базы, равным току коллектора этого транзистора, протекавшим по коллекторной цепи перед моментом запирания, Отрицательный ток базы силового транзистора 3 замыкается через диодную цепь 5, и при этом к выходной цепи управляющего транзистора 2, перешедшего в выключенное состояние, прикладывается напряжение, определяемое пороговой характеристикой диодной цепи 5. Запирание силового транзистора 3 значительным током обеспечивает малое время рассасывания в базе силового транзистора 3 и высокую крутизну спада его коллектор- ного тока, что означает увеличение быстродействия и снижение потерь энергии при запирании. Наличие в эмиттерной цепи запирающегося силового транзистора 3 высокого сопротивления выходной цепи управляющего транзистора 2, перед этим перешедшего в состояние низкой проводимости, предотвращает условия для возникновения вторичного пробоя в силовом транзисторе 3 при его запирании, когда к выходной цепи прикладывается высокое напряжение, приблизительно равное удвоенному напряжению питания. После запирания силового транзистора 3 за счет энергии магнитного поля, накопленной в сердечнике трансформатора 7, происходит перемена полярности напряжений на его обмотках. Поэтому при прекращении действия сигнала синхронизации током, задаваемым во входную цепь через резистор 14 обмоткой 8 положительной обратной связи, транзистор 2 переводится во включенное состояние. При этом, обеспечиваются условия для протекания тока через резистор 10 и входную цепь силового транзистора 4, вследствие чего он переходит к режиму насыщения вслед за основным управляющим транзистором 2.Возникшее состояние схемы аналогично ранее рассмотренному, и поэтому описанные процессы повторяются при поступлении нового сигнала синхронизации.Ограничение напряжения, прикладываемого к выходной цепи управляющего транзистора 2 при его запирании, обусловлено пороговой характеристикой диодных цепей 5 и 6. Для нормальной работы устройства1257789 Составитель Л. Селезнев Техред И. Верес Корректор Г. Решетник Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор И. Сегляник Заказ 5037/55 необходимо, чтобы диодные цепи 5 и 6 не шунтировали входные цепи силовых транзисторов 3 и 4 и, следовательно, достаточно, если падение напряжения на диодных цепях 5 и 6, возникающее при запирании транзисторов 3 и 4, не превышало 3-5 В. Это позволяет использовать в качестве транзистора 2 низковольтные и поэтому быстродействующие приборы с высокими усилительными свойствами (например, полевые транзисторы). Это исключает явление вторичного пробоя управляющего транзистора 2. В качестве диодных цепей 5 и 6 с пороговой проводимостью могут быть использованы низковольтные стабилитроны или группа из соединенных последовательно диодов.Если выбором сопротивлений резисторов 9,10 и 13,14 обеспечить переход управляющего транзистора 2 в активный режим, при котором ток его выходной цепи становится зависящим от тока (напряжения) во входной при меньшем значении тока, или переходят в активный режим из режима насыщения силовые транзисторы 3 и 4, то в устройстве возникает явление самосинхронизации. Оно внешне проявляется в том, что происходит автоматическое ограничение амплитуды токов силовых транзисторов 3 и 4 на уровне, слабо зависящем от их.усилительных свойств. Переход управляющего транзистора 2 в активный режим означает ограничение тока в его выходной цепи на некотором пороговом уровне, поскольку сигнал во входной цепи ограничен напряжением на обмотке 8 положительной обратной связи. При этом, возрастает падение напряжения на управляющем транзисторе 2 до тех пор, пока не достигается порог отпирания диодной цепи 5, если в проводящем состоянии силовой транзистор 3.При достижении порога отпирания диодной цепи 5 рост тока первичной обмотки 15-1 выше указанного порогового уровня означает уменьшение величины, а затем инверсию знака тока базовой цепи силового транзистора 3, что вызывает его запирание. Оно происходит при токе, незначительно превышающем пороговое значения тока выходной цепи управляющего транзистора 2. 5 10 15 20 25 30 35 40 Явление самоограничения амплитуды токовсиловых транзисторов 3 и 4 повышает надежность их работы в автогенераторном режиме двухтактного инвертора. Формула изобретения1. Двухтактный инвертор, содержащий первый и второй силовые транзисторы, эмиттеры которых объединены, а междубазами и первым выводом для подключения источника питания включены первая и вторая диодные цепи, выходной трансформатор, обмотка положительной обратной связи которого включена между базами первого и второго силовых транзисторов через первый и второй ограничительные резисторы, и управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с первым выводом для подключения источника питания, двухполупериодный выпрямитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, обмотка положительной обратной связи через указанный двухполупериодный выпрями- телЬ и введенную токоограничивающую цепь подключена к коллектору управляющего транзистора, а первая и вторая диодные цепи выполнены с порогом отпирания по/напряжению, большим суммы падения напряжения на входной цепи силового транзистора и выходной цепи управляющего транзистора в состоЯнии их проводимости.2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что двухполупериодный выпрямитель образован диодами, включенными между выводами обмотки положительной обратной связи и первым выводом для подключения источника питания, а токоограничивающая цепь образована третьим и четвертым ограничительными резисторами, включенными между выводами обмотки положительной обратной связи и управляющим электродом управляющего транзистора.3. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что двухполупериодный выпрямитель образован двумя диодами, включенными между выводами обмотки положительной обратной связи последовательно-встречно, а их общая точка подключена к управляющему электроду управляющего транзистора через токоограничивающую цепь.