Транзисторный инвертор

О П И С А Н И Е р 584417ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 02,04.76 (21) 2340768/24(51) М. Кл,з Н 02 М 7/537Н 021 1/08 ем заявкис присоедине23) Приоритет43) Опубликован осударственнык комитет овета Министров СССРпо делам изобретений 3) УДК 621,314,5(45) Дата опубликования описания 02,12.7(72) Авторы изобретени Г. ф. Пазеев, Ю. И, Драбович и В. ф. Михальская 1) Заявитель Н УСС нстит т электродина ф (гти .ж 54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное. 5Известны многокаскадные транзисторные инверторы, в которых уменьшена мощность статических потерь и повышен КПД при работе на изменяющуюся нагрузку при изменении напряжения питания 11, В таких трап зисторных инверторах используется токовая обратная связь, благодаря чему мощность на управление находится в прямой зависимости от тока нагрузки. Это позволяет повысить к,п.д. инвертора при изменении тока нагрузки. 15Недостатком таких транзисторных инверторов является то, что при работе в условиях воздействия факторов, вызывающих ухудшение коэффициента усиления транзисторов по току (низкая температура, старение, радиа ция), силовые транзисторы оконечного каскада, которые в нормальных условиях работают при коэффициенте насыщения близком к оптимальному, могут выходить из насыщения и вызывать нарушение работоспособности ин вертора. Для того, чтобы этого не происходило, при построении инвертора заведомо завышают мощность управления силовыми транзисторами оконечного каскада, что существенно 2снижает КПД такого инвертора при работе в нормальных условиях.Известен транзисторный инвертор, в котором устранен указанный недостаток 21. В этом инверторе осуществляется стабилизация напряжения между силовыми электродами насыщенных транзисторов оконечного каскада на уровне, соответствующем оптимальному коэффициенту насыщения. Это достигается тем, что в цепь питания предоконечного каскада включен регулятор напряжения, а измерительные входные зажимы этого регулятора соединены через разделительные диоды и источник опорного напряжения с силовыми электродами транзисторов оконечного каскада, В процессе работы постоянно осуществляется стабилизация напряжения между силовыми электродами насыщенных транзисторов оконечного каскада воздействием на базовый ток этих транзисторов, При этом коэффициент насыщения транзисторов будет оставаться близким к оптимальному независимо от величины коэффициента усиления по току этих транзисторов, температуры, напряжения питания, тока нагрузки.Недостатком известного транзисторного инвертора является сложность цепи обратной связи по напряжению между силовыми электродами транзисторов оконечного каскада.С целью упрощения схемы предлагаемого инвертора, в трансформатор, подключенном к выходу транзисторного инвертора, введена дополнительная обмотка, которая подключена к измерительному входу регулятора через выпрямитель, а вход для опорного напряжения этого регулятора соединен с источником питания инвертора,На чертеже изображена принципиальная схема предложенного транзисторного инвертора.Схема состоит пз задающего генератора 1, предоконечного каскада 2, регулятора 3 напряжения питания предоконечного каскада, оконечного каскада 4, источника питания 5. На трансформаторе б, подключенном к выходу инвертора, выполнена дополнительная обмотка 7, которая подключена к выпрямителю 8. Минусовой вывод выпрямителя 8 подклюг чен к минусовой клемме источника питания о, а плюсовой вывод выпрямителя подключен к одному из входных зажимов 9 регулятора 3. Второй входной зажим 10 регулятора 3 подключен к плюсовой клемме источника питания. Ко вторичной обмотке выходного трансформатора б подключена нагрузка 11. На схеме, приведенной в качестве примера конкретного выполнения предложенного изобретения, оконечный каскад выполнен по мостовой схеме, а нагрузка 11 подключена непосредственно в диагональ моста. Выходной каскад может быть выполнен и по дифференциальной схеме, а нагрузка может подключаться к выходу инвертора, как через выходной трансформатор б, так и непосредственно.Регулятор напряжения 3 может быть как линейным, так и импульсным, но величина выходного напряжения должна находиться в обратной зависимости от входного. Предоконечный каскад 2 может быть выполнен как по дифференциальной, так и по мостовой схемам. Число витков дополнительной обмотки 7 рассчитывается таким образом, чтобы при заданном оптимальном коэффициенте насыщения силовых транзисторов оконечного каскада 4, которому соответствует определенное падение напряжения на силовых транзисторах, напряжение на выходе выпрямителя было равно напряжению источника питания,Схема работает следующим образом.Если коэффициент насыщения силовых 5844174транзисторов оконечного каскада больше заданного, то падение напряжения на этих транзисторах уменьшается, что приводит к увеличению напряжения на выходе инвертора, а5 следовательно, и к увеличению напряженияна дополнительной обмотке 7 выходного трансформатора б, и к увеличению напряжения навыходе выпрямителя 8. При этом разность напряжения на выходе выпрямителя 8 и напря 10 жения источника питания 5, поступающая навход 910 регулятора 3, увеличивается, чтовызывает уменьшение выходного напряжениярегулятора 3, поступающего на предоконечныйкаскад 2, а следовательно и уменьшение ба 15 зового тока силовых транзисторов оконечногокаскада до величины, при которой коэффициент насыщения этих транзисторов станет близким к заданному. При уменьшении коэффициента насыщения силовых транзисторов схема20 регулирования работает таким образом, чтобазовый ток этих транзисторов увеличиваетсяи коэффициент насыщения возвращается к заданному значению.В предложенном транзисторном инверторе,25 в качестве опорного источника, используетсяисточник напряжения питания. Это позволяетупростить цепь обратной связи и повыситьнадежность инвертора при сохранении его высоких энергетических показателей.Формула изобретенияТранзисторный инвертор, выполненный помногокаскадной схеме и содержащий включенный в цепь питания предоконечного каска 35 да регулятор напряжения, измерительный входкоторого связан с цепями эмиттер-коллекторсиловых транзисторов оконечного каскада, итрансформатор, подключенный к выходу инвертора, отлич ающи йся тем, что, с целью40 упрощения, указанный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, подключеннойчерез выпрямитель к измерительному входууказанного регулятора, а вход для опорногонапряжения этого регулятора соединен с вы 45 водами для источника питания инвертора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Юо 342271,кл. Н 02 М 7/537, 1970.50 2, Авторское свидетельство СССР М 413589,кл. Н 02 М 7/537, 1973.584417,Составитель В. Моиедактор Л. Баглай Техред Н. Рыбкин Корректор Е. Хмелева Тираж 917вета Министров СС открытий кая наб., д. 4/5 Изд.971 О Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш