Двухтактный инвертор

(5)5 ОПИСАНК АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ технический аксоно ство СССР37, 1974.ство СССР37, 1979,ЕРТОРся к электротехниовано в системах ОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Куйбышевский электститут связи(57) Изобретение относитке и может быть использ ЗОБРЕТЕНИЯ вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - упрощение устройства, Силовые транзисторы 1 и 2 управляются посредством трансформатора тока 8 (9), управляющая обмотка которого 14(15) замкнута через управляющий транзистор 6(7) на конденсатор 21. Общий для двух плеч инвертора резистор 22 обеспечивает разряд конденсатора 21. Диоды 23-25 ограничивают значения напряжения, приложенного к управляющим транзисторам 6 и 7 при их запирании, путем возврата энергии, запасенной в индуктивности рассеяния управляющих обмоток 14 и 15 в источник питания 19, 2 з,п, ф-лы, 2 ил,35 Изобретение атно ится к электротехнике и может бы 1 ь использовано В системах Вторичного электропитания и авамати ки.Цель изобретения - упрощение устройства.На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема двухтактного инвертора; на фиг,2 - осциллограммы. напряжений и токсв на его соответствующих элементах.Инвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, коммутируюшие нагрузку 3, узлы 4 и 5 управления. В узлы управления входят управляющие транзисторы 6 и 7 и трансформаторы 8 и 9 тока, трансформаторы тока содержат первичные 10 и 11, базовые 12 и 13 и управляющие 14 и 15 обмотки. Инвертор имеет управляющие входы 16 и 17, перВый ВхоДной ВИВОД 18 Для поДключения источника 19 питания и второй 20 входной вывод. Конденсатор 21, резистор 22 являются общими для двух плеч инвертора.Силовые транзисторы 1 и 2 переходами коллектор - эмиттер включены в цепь нагрузки 3, которая выполнена, например, со:редней точкой, к которой подключен входной вывод 20 и катоды первыхдиодов 23 и 24. К первому входному выводу 18 подключены точки соединения одноименных выводов первичных 10 и 11 и базовых 12 и 13 обмоток трансформаторов 8 и 9 тока, управляющие обмотки 14 и 15 которых первыми выводами соединены с коллекторами управляощих транзисторов 6 и 7, каждый из которых соединен базой с управляющим входом 16 и 17 узлов 4 и 5 управления соответственно, а эмиттером - с первым входным выводом 18 и первым выводом конденсатора 21, второй вывод которого соединен с вторыми выводами управляющих обмоток 14 и 15, г через резистор 22 - с Выводом 20. Конденсатор 21 шунтирован вторым диодом 25.На осциллограммах (фиг,2) показаны управляющие напряжения 25 и 27 на входах 16 и 17, токи 28 и 29 коллекторов транзисторов 1 и 2; напряжение 30 на конденсаторе 21.Возможна реализация предлагаемого двухтактного конвертора по другим двух- контактным схемам - мостовой, полумостовой, В общем случае нагрузка може" быть реализована различным образом и содержать трансформатор, выг 1 рямители, фильтры и т.д.РассмОтрим установившийся режим работы, когда на управляющие входы 16 и 17 поступают периодические последоеательности прямоугольных импульсов с неизменными параметрами, обеспечивающие поочеоедное включение до насыщенного состояния управляющих транзисторов 6 и 7. Г 1 риеме зз исходное время момент поступления на вход 16 очередного импульса (осциллограмма 26, фиг.2). До этого момента конденсатор 21 заряжен от источника 19 через резистор 22, транзистор 7 включен импульсом на управляющем входе 17, а чеоез обмотку 15 и переход коллектор - змиттер протекает ток от действия напряжения на конденсаторе 21 и источника 19, приложенного через резистор 22, обеспечивающий перемагничивание сердечника трансформатора 9 и обратное смещение перехода эмиттер - база силового транзистора 2 ь Гранзистор 1 при этом включен за счет положительной Обратной связи между обмотками 10 и 12, сердечник намагничивается ампер-витками обмотки 10. При поступлении на вход 16 очередного импуль. са Включается управляющий транзистор 6 и через его переход коллектор-эмиттер напряжение конденсатора 21 прикладывается к обмотке 14, изменяя полярность напряжений на обмотках 10 и 12 и обеспечивая формированное рассасывание избыточных носителей в области базы транзистора 1 и его следующее запирание, На этапе рассасывания избыточных носителей В области базы транзистора 1 обмотка 12 фактически замкнута накоротко, и разряд конденсатора на первом этапе (осциллограмма 30, фиг.2) максимален, На втором этапе управляющие тоанзисторы 6 и 7 открь 1 ты, а силовые транзисторы 1 и 2 закрыты.Лри минимальной величине емкости конденсатора 21 он может к концу второго этапа полностью разрядиться, и ток через обмотки 14 и ";5 при заданном напряжении источника 19 фактически задается резистором 22, В момент окончания управляющего импульса на входе 17 происходит эапирание управляющего транзистора 7 и меняется полярность ЭДС на обмотках 15, 11 и 13 трансформатора 9 тока. Амплитуда ЭДС при этом на обмотке 15 ограничена уровнем напряжения источника 19 гитания и падения наг 1 ряжения на диоде 24 и напряжения на диоде 25, равного напряжению на конденсаторе 21. Ограничение напряжения коллектор-эмиттер закрытых упоавляющих транзисторов повышает функциональную надежность или допускает применение более низковольтных управляющих транзисторов, имеющих лучшие частотные параметры. Энергия, накопленная в обмотке 15 к моменту запирания транзистора 7, трансформируется в обмотки 11 и 13, обеспечивая отпирание транзистора 2 их раэностным напряжением, после чего транзистор 2. на третьем этапе остается открытым инасыщенным за счет положительной обратной связи между обмотками 11 и 13 трансформатора 9 тока.В конце третьего этапа на вход 17 вновь поступает импульс управляющего напряжения, транзистор 7 вклгочается и через его переход коллектор-зчиттер к обмотка 15 трансформатора 9 -,ока прикладывается напряж-.:ние конденсатора 21, которое трансформируется в обмотки 11 и 13 и обеспечивает форсированное рассасывание на четвертом этапе избыточных носителей в области базы транзистора 2 и его последующее запирание, На пятом этапе оба управляющих транзистора 6 и 7 открыты, а силовые транзисторы 1 и 2 закрыть., их управляющие переходы смещены в обратном направлении. В конце пятого этапа в момент окончания управляющего напряжения на входе 16 запирается транзистор 6 и меняется полярность ЭДС на обмотках 14, 12 и 19 трансформатора 8 тока. При этом амплитуда ЭДС на обмотке 14 ограничена суммой напряжения источника 19 питания, прямого падения напряжения на диоде 23 и напряжения на диоде 25. Энергия из обмотки 14 при этом трансформируется в обмотки 12 и 10, обеспечивая начальное включение транзистора 1 их разностным напряжением, после чего на шестом этапе транзистор 1 остается включенным за счет положительной обратной связи между обмотками 10 и 12, Далее электрические процессы повторяются.Наличие одного резистора 22 и одного конденсатора 21 упрощает устройство, В ведение обратных диодов 23 - 25 повышает функциональную надежность конвертора за счет исключения перенапояжений на угоавляющих транзисторах и ограничения уровня данного напряжения, а также исключенич смены полярности напряжения на конденсаторе. Формула изобретения 1. Двухтактный инвертор, содержащийдва силовых транзистора, каждый иэ которых5 по цепи управления соединен с трансформатором тока, имею:цим последовательно вклоченну о в силовую цепь первичную обмотку,подключенную к входной цепи силовоготранзистора, базовую обмотку и управляю 10 щуюоомотку, причем управляющая обмоткапервого трансформатора тока первым выводом через первый управляющий транзисторсоединена с первым входным выводом инвертора., а вторым выводом через резистор15 - со вторым входным выводом инвертора ичерез конденсатор - с первым входным выводок инвертора, при этом управляющаяобмотка второго трансформатора тока первым выводом через второй управляющий20 транзистор соединена с первым входнымвыводом инвертора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения, управляющаяобмотка второго трансформатора тока вторым выводом соединена с вторым выводом25 первого трансформатора тока,2, Инверторпо п.1, отл ич а ю щийс я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения напряжения на управляющих транзисторах, первый вывод30 управляющей обмотки каждого трансформатора тока через соответствующий первыйвведенный диод соединен с вторым входным выводом инвертора, а конденсаторшунтирован вторым введенным диодом,35 3. Инвертор по и. 1, отл и ча ю щийс я тем, что в каждом трансформаторе токапервичная обмотка первым выводом соединена с змиттером соответствующего силового трачзистора, первый вывод базовой40 обмотки соединен с базой силового транзистора, а вторые выводы первичной и базовой обмоток трансформатора токаобьединены,