Транзисторный инвертор

Оп ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик)М. Кл, Н 02 М 7/53 7.75 (21) 2152208/заявки2) Заявлено 09 соедине Гесуаарстееннае ноянтет Соеете Мнннстрое СССР не делам нзеоретенне и отнрытнй(72) Авторы изобретен акидов н В. Ф. Худяков В. В. Ав Ленинградский институт ав ите ого прибо 4) ТР ТОРНЫИ ИНВЕРТО еобразоваиспольэтания радиоЯ ис- от 1Изобретение относится к пртельной технйке и может бытьно во вторичных источниках пиэлектронной аппаратуры,Известен ннвертор ).11, в котором для уменьшения динамических потерь от сквозных токов вводятся форсирующие устройства, ускоряющие процессы отпирания транзисторов.Однако такое устройство не позволяет ш . полностью устранить сквозные токи, так как процессы запирания насыщенных транзисторов протекают медленнее процессов от цирания закрытых из эа длительного рассасывания избыточных зарядов в базовых ц областях, и поэтому КПЙ такого инвер тора остается низким. Известен полупроводниковый статич преобразователь 2, в котором с дель обеспечения зашиты транзисторов от пе грузок и повышения КПД применяетс последовательное соединеве входного точника тока с источником напряжения обмоток обратной связи. Однако такое устройство характеризует большая длительность процесса выключе ния насыщенных транзисторов, так как рассасывание избыточных носителей в базовых областях осуществляется источником тока с большим внутренним сопротивлением. При этом ток рассасывания равен разности токов нсточнщтов управлепщ и обратной связи, что не позволяет снизить длительность процесса переключения и использовать данное устройство на высоких частотах,Известен ключевой усилитель мощности ) 3, который позволяет полностью избавиться от потерь, вызванных протеканием сквозных токов, и является наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению.Это устройство содержит силовые транзисторы, входной трансформатор, силовой выходной трансформатор, обмотки управления входного трансформатора, обмотки положительной обратной связи силового выходного трансформатора, ограничительные резисторы, коллекторные обмотки си3лового выходного трансформатора, первичную обмотку входного трансформатора, вторичную обмотку силового выходного трансформатора, сопротивление нагрузки и разделительные диоды, 5Недостатком прототийа являются низкийкоэффициент усиления по мощности, низкийКПД по цепям управления транзисторови завышенная установленная мощностьэлементов в этих цепах. 0Первый недостаток устройства обуслоилен тем, что обмотКи положительной обратной связи выходного трансформатора нучаствуют в нроцессвх отпирания и запира.ния транзисторов, Их назначение в данной бсхемеисключить воэможность отпирания закрытых трайзисторов при измененииполярности напряжения сигнала. управлениядо момента эапирания открытых тракзисто.ров При этом мощность необходимаа для 20отпирания силовых транэйсторов, потребляется от источника управляющего сигнала,что не позволяет получить большой коэффициент усиления схемы по мощности.Кроме того, в интервалах коммутации, 25когда напряжения обмоток управления иобратной связи находятся в противофазе,в цепях управления отпираемых транзисторов наблюдаются дополнительные потеримощности в ограничительных резисторах. 130Это объяснается тем, что в интервалах коммутации к этим резисторам в пропускающем для разделительных диодов направлении прикладываетса суммарное напряжениеобмоток управления и обратной связи, Наличие дополнительных потерь приводит кснижению КПД цепей управления при ,увеличении частоты управляющего сигнала,что в свою очередь требует увеличениаудельной установленной мощности элементов в цепях управления,Цель изобретения повышение КПДниве ргорв эа счет увеличен на КПД поцепам управления трейзасторов и повышения коэффициента усиленйя пе мошности, 45а также снижения удельной уотановленноймошносги элеиентюв Меней управления.Для этого и транзисторном .инверторе,содержащем, силовые транзисторы с ограничительными резисторами в базовых цепях, входной трансформатор с обмоткамиуправления, подключенными параллельноупрЬвляюшим переходам транзисторов через разделительные диоды и силовой выходной трансформатор с обмотками поло- фжительной обратной связи и диодами, предлагается параллельно каждому из разделительных диодов включить цепочку, состоящуюиз ограничительного резистора, соответствующей обмотки положительной обратной ае связи и одного из указанных диодов, причемпоследний соединен с разделительным диодомпоследовательно.Такое включение позволяет уменьшитьмощность, потребляемую от источника управления, и исключить протекание токов через ограничительные резисторы в коммутационных интервалах. Последнее обстоятельство позволяет повысить КПД цепейупрввлениа, снизить удельную установленнуюмощность элементов в этих цепях и, какследствие, повысить КПИ инвертора приработе нв повышенных частотах при полномусчранении сквозных токов,На чертеже изображена принципиальнаясхема транзисторного инеертора.Он содержит силовые транзисторы 1 и 2,входной трансформатор 3; силовой выходной трансформатор 4; обмотки 5, 6 управления входного трансформаторами обмотки 7 и 8",яоложмгельной 1 обратиой свари выходного трансформвтора; ограничительные резисторы 9 и 10.ГКроме того, иивертор включает коллекторные обмотки 11 и 12 выходного трансформатора; первичную обмотку 13 входного транс-формаюрв; вторичную обмотку 14 входноготрансформатора; сопротивление нагрузки 15;пропускающие диоды 16 и 17 и разделительные диоды 18 и 19.Транзисторный инвертор, собранный посхеме с выведенной нулевой точкой выходного трансформатора, состоит из транзисторов 1 и 2, включенных коллекторами вразноименные концы обмоток 11, 12 выходного трансформатора 4. Обмотки управденна 5 и 6 выходного трансформатора 3включены параллельно управляющим переходам транзисторов через разделительные диоды 18 я 19. Обмотки положительной обратной связи, 7, 8 выходного трансформатора4 подключены параллельно разделительнымдиодам 18, 19 через пропускающие диоды16, 17 и ограничительные резисторы 9, 10.Работу схемы рассмотрим с моментавремени, когда транзистор 1 открыт, в транзистор 2 закрыт, В этом случае через управляющий переход открытого транзисторапротекает отпираюший, базовый ток под действием суммарного напряхения обмоток 5и 7; йиой 16 а этом случае проводит, а кдиоду 17 .пбиложено, запираюшее напряжение обмоток 6 и щ.С момента щемеий,йэмеяения.нолярности напряжения упраеления к,открылому транзистору через разделятельнйй диод 18 прикладывается занираюшее напряжение, поддействием которого происходит рвссвсывание избыточного заряда иеосновных носителей в базовой области транзистора. Транзистор ,2 в это время остается закрытым,570170 10 Составитель Г, ОгневТехред Н. Андрейчук Корректор Ае Кравченко Редактор Л. Народная Заказ 3071/49 Тираж 917 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5так как напряжения обмоток 6, 8 действуют встречно, а отпирающее напряжение об мотки управления 6 отсекается разделитель ным диодом 19. В момент выхода транзистора 1 из насыщения сигнал обратной связи на обмотке 8 меняет свою полярность и транзистор 2 отпирается под действием суммы напряжений обмоток 6 и 8, прикладываемых к базе через пропускающий диод 17 и ограничительный резистор 10, В дальнейшем процессы в схеме происходят аналогично.Ф Таким образом, отпирание транзисторовинвертора осуществляется источником тока, а эапирание - источником напряжения,что улучшает условия коммутации, сокращает ее длительность и повышает скорость,переключения транзисторов,ФТранзисторный инвертор может быть выполнен по мостовой, несимметричной мостовой и другим известным схемам преобра- ф , эования как однофазным, так и многофазным. 25 формула изобретенияТранзисторный инвертор, содержащийсиловые транзисторы с ограничительнымиэеэисторами в базовых цепях, входной трансформатор с обмотками управления, подключенными параллельно управляюшим переходам транзисторов через разделительные диоды, силовой выходной трансформатор собмотками положительной обратной связи идиоды, отличающийс я тамчто,с целью повышения КПД, параллельно каждому иэ разделительных диодов включенацепочка состоящая из ограничительного резистора, соответствующей обмотки положительной обратной связи и одного из укаэанных диодов, причем последний соединенс разделительным диодом последовательно.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент Англии И 820813, кл, Н 21956.2, Патент франции % 2 2 38273,кл. Н 02 М 3/22, 1975,3, Авторское свидетельство СССР