Транзисторный инвертор

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1251254, кл. Н 02 М 3/337, 1986,Высокочастотные транзисторные преобразователи (Ромаш Э.М, и др. Радио исвязь, 1988, с. 36, рис: 2.13, г),(57) Использование: преобразование постоянного напряжения в переменное в системах вторичного электропитания иавтоматики. Сущность изобретения: преобразователь выполнен по двухтактнои схеме на двух МДП-транзисторах 2 и 3 с индуцированным каналом, имеющих кроме выводов стока, истока и затвора вывод от подложки. Выходной трансформатор 1 включен по схеме с отводом от средней точки первичной обмотки и имеет дополнительную обмотку, подключенную крайними вь 1 водами к выводам подложки МДП-транзисторов через резисторы 4 и 5. При отпирании МДП-транзисторов 2 и 3 внешним. сигналом управления наводимое в дополнительной обмотке выходного трансформатора 1 напряжение через подложку отпирает дополнительную биполярную структуру. входящую в МДП-транзисторы 2 и 3, снижая падение напряжения на них в открытом состоянии, 1 ил.10 20 25 30 35 40 45 Изобретение относится к преобразовательным устройствам и предназначено для использования в качестве источника вторичного электропитания (с емкостным накопителем для импульсной нагрузки),Широко известны преобразователи напряжения, являющиеся зарядными устройствами с различными токоформирующими элементами, Входным напряжением в них является постоянное напряжение, преобразуемое инвертором в переменное, Затем это переменное напряжение выпрямляется и заряжает емкостной накопитель. Между инвертором и выпрямителем могут быть включены согласующие элементы или между ними используется непосредственная связь, Емкостной .накопитель может быть непосредственно подключен к выходу выпрямителя или через согласующий элемент, Основным недостатком аналогов следует считать относительно небольшой КПД,В качестве прототипа выбран преобразователь.постоянного напряжения, содержащий трансформатор, выводы вторичной обмотки которого подключены к соответствующим выходным клеммам, и два МДП-транзистора с индуцированным и-каналом, к затворамкоторых подключены соответствующие клеммы управления, а их истоки и подложки подключены к минусовой клемме входного напряжения, .плюсовая клемма которого подключена к выводу от средней точки первичной обмотки трансформатора, первый крайний вывод которой подключен к стоку первого МДП-транзистора, а второй крайний вывод- к стоку второго МДП-транзистора, Относительно большие (статические) потери энергии на МДП-транзисторах приводят к снижению КПД преобразователя, что и является основным недостатком прототипа.Целью изобретения является повь 1 шение КПД преобразователя.Указанная цель достигается в транзисторном инверторе, содеркащем два МДП- транзистора с индуцировэнным каналом, каждый из которых стоком подключен к соответствующему крайнему выводу первичной обмотки выходно 1 о трансформатора, отвод от средней точки которой соединен с первым входным выводом инвертора, затвором - к соответствующему управляющему выводу инвертора, а истоком - к второму входному вь 1 воду инвертора зэ счет введения дополнительной обмотки выходного трансформатора, подключенной каждым крайним выводом через введенный резистор к выводу подложки соответствующего МДП-транзистора, а отводом от средней точки - к второму входному выводу инвертора. За счет образования сигнала управления не только нэ затворах МДП-транзисторов, но и на их подложках, реализуется параллельное включение самого МДП-транзистора с п-каналом и биполярного и - р - и транзистора, коллектором которого является сток, эмиттером - исток, а базой -подложка, входящего в структуру МДП- транзистора, Малое остаточное напряжение биполярного транзистора уменьшает статические потери инвертора, за счет чего и повышается КПД.На чертеже представлена принципиальная схема транзисторного инвертора,Инвертор содержит трансформатор 1,два МДП-транзистора с индуцированным иканалом 2 и 3, два резистора 4 и 5, Трансформатор 1 имеет три обмотки: первичную, вторичную и дополнительную. Выводы вторичной обмотки подключены к соответствующим выходным клеммам. Первый крайний вывод первичной обмотки трансформатора 1 подключен к стоку МДП-транзистора 2, а второй крайний вывод - к стоку МДП-транзистора 3. Вывод от средней точки первичной обмотки трансформатора 1 подключен к плюсовой клемме входного напряжения, минусовая клемма которого подключена к средней точке дополнительной обмотки трансформатора 1 и истокам МДП-транзисторов 2 и 3, Подложка МДП-транзистора 2 подключена к первому выводу резистора 4, второй вывод которого подключен ко второму крайнему выводу дополнительной обмотки трансформатора 1, первый крайний вывод которой подключен к первому выводу резистора 5, второй вывод которого подключен к подлокке МДП-транзистора 3 На выводы (клеммы) управления необходимо подавать управляющие сигналы (как в прототипе). Вид, длительность и полярность управляющих сигналов можно изменять в зависимости от конкретных технических требований. Резисторы 4 и 5 являются токоограничивающими элементами.Транзистор работает следующим образом,При поступлении положительного управляющего напряжения Оупр 1 на затвор МДП-транзистора 2 он открывается и через первую (левую) секцию первичной обмотки трансформатора 1 протекает ток, В этом режиме на затворе МДП-транзистора 3 присутствует отрицательное(нулевое) напряжение управления Оупр 2 и он закрыт, При изменении полярности напряжений Оупр 1 и Оупр 2 состояния МДП-транзисторов 2 и 3 изменяются на противоположные, и ток уже будет протекать во второй (правой) секции1777223 Составитель В, МасловскийТехред М.Моргентал Корректор М. Петрова Редактор Заказ 4127 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 первичной обмотки трансформатора 1. В результате формируется переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора 1, которое с помощью выпрямителя (на чертеже не показан) может быть преобразовано в постоянное выходное напряжение.Основное отличие заявляемого устройства заключается в одновременном переключении не только МДП-структуры в силовом МДП-транзисторе (2 и 3), но и биполярной и - р - и-структуры, входящей в состав МДП-транзистора. Каждый из МДП- транзисторов содержит и - р - и-структуру, коллектором которой является сток, эмиттером - исток, а базой - подложка. Сигналы управления для и - р - и-транзисторов поступают на их базы (подложки) с дополнительной обмотки трансформатора 1,Так, при поступлении положительного Оупр 1 и отрицательного (нулевого) Оупр 2 МДП-транзистор 2 открывается, а МДП- транзистор 3 закрывается. При этом со второго крайнего вывода дополнительной обмотки трансформатора 1 через резистор 4 на подложку МДП-транзистора 2 поступает положительный сигнал, открывающий биполярную структуру этого МДП-транзистора. С первого крайнего вывода дополнительной обмотки трансформатора 1 (через резистор 5) на подложку МДП-транэистора 3 поступает отрицательное напряжение, запирающее и - р - и-структуру и форсирующее запирание МДП-структуры МДП- транзистора 3, При изменении полярности Оупр 1 и Оупр 2 состояния МДП-транзисторов 2 и 3 изменяются на противоположные не только эа счет управления по затворам МДП-транзисторов, но и за счет поступления соответствующих сигналов с дополнительной обмотки трансформатора 1 на ихподложки,Основным недостатком мощного МДПтранзистора является более высокое оста 5 точное напряжение в открытом состоянии(по сравнению с биполярным транзистором), что приводит к повышенным потерямв статическом режиме для МДП-преобразователей. В заявляемом устройстве в стати 10 ческом отрытом состоянии именнобиполярная и - р - и-структура будет шунтировать МДП-структуру, в результате чего иснижаются потери энергии. Надежное запирание как биполярной, так и МДП-структуры15 в МДП-транзисторе, находящемся в закрытом состоянии, также снижает потери энергии (имеет место более глубокая отсечка),Таким образом, за счет снижения потерьэнергии в статических режимах повышает 20 ся КПД устройства. Формула изобретения Транзисторный инвертор, содержащийдва МДП-транзистора с индуцированным 25 каналом, каждый из которых стоком подключен к соответствующему крайнему выводу первичной обмотки выходного трансформатора, отвод от средней точки которой соединен с первым входным выводом 30 инвертора, затвором - к соответствующемууправляющему выводу инвертора, а истоком - к второму входному выводу инвертора, отл ич а ю щи йся тем, что,сцелью повышения КПД, введена дополнительная 35 обмотка выходного трансформатора, подключенная каждым крайним выводом через введенный резистор к выводу подложки соответствующего МДП-транзистора, а отводом от средней точки - к второму входному 40 выводу инвертора.