Полумостовой инвертор

(45) Дата опубликования описания 221177,(51) М. Кл,Н 02 И 7/537 Гфераратыаыггыб ыыаытет йеветв Иыыаытрвв ШР ыВ Дыггььь ггьОбрытВынб Ы ЫТЫРЫТЬЙ(54) ПОЛУМОСТОВОИ ИНВЕРТОР Изобретение относится к областипреобразовательной техники и можетбыть использовано в системах электропитания для преобразования постоянного напряжения повышенного уровня в 5переменное.Известны инверторы, содержащие управляемые ключи и выходнЬй трансформатор, в которых для работы на повышенных входных напряжениях применены 10цепочки из последовательно включенныхтранзисторов или преобразовательныхячеек 11.Наиболее простой такой ячейкой является полумостовая ячейка, содержащая два плеча управляемых ключей иодин конденсатор 2.Недостаток инвертора, состоящего изпоследовательно включенных ячеек,неравномерность деления напряжения 20источника питания вследствие неодинаковости временных характеристик транзисторов в ячейках и внутренних сопротивлений ячеек. Поэтому входное напряжение инвертора приходится ограничивать на уровне, меньшим, чем произведение допустимого напряжения однойячейки и числа всех ячеек,Цель изобретения - расширение диадазона входных напряжений путем более равномерного деления напряжения на уп" равляемых ключах инвертора.Это достигается введением цепочки из четырех согласно-последовательно соединенных диодов, включенной параллельно цепочки из четырех согласно-последовательно соединенных управляемых ключей между входными питающими выводами инвертора, Причем средние точки этих цепочек соединены между собой, точки соединения соответствующих крайних пар диодов и ключей соединены между собой через первичную и дополнительную обмотки выходного трансформатора, а точка соединения нижней пары диодов соединена с точкой соединения верхней пары ключей через конденсатор.На чертеже изображен предложенный инвертор, в котором в качестве управ ляемых ключей использованы транзисторы.Инвертор содержит цепочку из четырех согласно-последовательно соединенных транзисторов 1-4, включенных между входными питающими выводами 5 и 6 инвертора, и цепочку из четырех согласно-последовательно соединенных диодов 7-10. Средние точки цепочек соединены между собой. Точка соединения диодов6 и 10 соединена через первичную обмотку 11 выходного трансформатора 12с точкой соединений транзисторов 3 и4, а точка соединения диодов 7 и 8 череэ дополнительную обмотку 13 - с точкой соединения транзисторов 1 и 2. Между точкой соединения диодов 9 и 10 иточкой соединения транзисторов 1 и 2включен конденсатор 14, Обмотки 11 и13 имеют одинаковое число витков иювключены встречно по отношению другк другу. Вторичная обмотка 15 соединена с нагрузкой 16 инвертора,Инвертор работает следующим образом.В соответствии с диаграммами управляющих напряжений Ц 1 - Ув один полупериод открыты транзисторы 1 и 4, ав другой полупериод - транзисторы 2и 3,Если открыты транзисторы 1 и 4, токот вывода 5 проходит через транзистор ф1, конденсатор 14, первичную обмотку11 трансформатора и транзистор 4, заряжая конденсатор, Все входное напряжение приложено к транзисторам 2 и 3.Через половину периода выходной час жатоты транзисторы 1 и 4 закрываютсяи открываются транзисторы 2 и 3, Верхняя по схеме обкладка конденсатора 14через транзисторы 2 и 3 оказываетсяподключенной к нижнему концу первичной обмотки 11, Так как длительностьполупериодов одинакова, напряжение наконденсаторе 14 и обмотке 11 равно половине входного напряжения ( 06/2).В промежутке времени, когда открыты 36транзисторы 1 и 4, к закрытому транзистору 3 через диод 9 прикладываетсянапряжение обмотки 11, равное У 4/2.В это время на обмотке 13 генерируется напряжение, укаэанное на схеме беэ 40скобок, Это напряжение, также равноеОЬ /2, через диод 8 приложено к заокрытому транзистору 2.После запирания транзисторов 1 и 4открываются транзисторы 2 и 3, а наобмотках 11 и 13 генерируется напряжение, полярность которого указанав скобках. В этот момент времени к закрытому транзистору 1 прикладывается напряжение обмотки 13 через диод 7, а к транзистору 4 - напряжение обмотки 11 через диод 10. Диоды 8 и 9 заперты, и к ним прикладывается обратное напряжение обмоток 11 и 13 соответственно через открытые транзисторы 2 и 3.Таким образом, напряжения, приложенные ко всем элементам инвертора, вдвое меньше входного напряжения независимо от частотных характеристик транзистора. Формула изобретенияПолумостовой инвертор, содержащий четыре управляемых ключа, соединенных в согласно-последовательную цепочку, которая включена между выходными выводами инвертора, .и связанные с ними конденсатор и выходной трансформатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона входных напряжений, введена цепочка из четырех согласно-последовательно соединенных диодов, включенная параллельно укаэанной цепочке во встречной по отношению к ней полярности, причем средние тбчки цепочки управляемых ключей и цепочки диодов соединены между собой, точка соединения одной пары диодов подключена через первичную обмотку выходного трансформатора к точке со" единения одной пары управляемых ключей и через конденсатор - к точке соединения другой пары управляемых ключей, а точка соединения другой пары диодов подключена через дополнительную обмотку выходного трансформатора к точке соединения другой пары управляемых ключей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1.Патент США 93373398, кл.221-27, 1968.2.Моин В.СЛаптев Н.Н.Стабилиэиро. ванные транзисторные преобразователи, Энергия, 1972, с.442,фиг.11-92.577 б 30 витель В.Моид М.Климко ос хр Корректор, Б. Пап Редактор гребельная Закаэ 4195/4 ЦНИИПИПодписив . СССР нлиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектиа ударственного по делам н 035,Москва, ЖТира митет брете 917Совета Минис й и открвтий кая наб. д.