Инвертор с широтно-импульсным регу-лированием выходного напряжения

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение с помощью инверторов.Известны инверторы с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, в которых с помощью мостовой схемы во время паузы образуется короткозамкнутый контур для тока нагрузки. Такие инверторы содержат четыре силовых транзистора 11.Известен также инвертор, содержащий два силовых и один регулирующий транзистор, включенный последовательно в цепь питания инвертора и управляемый от широтно-импульсного модулятора 12.Однако в известном инверторе для формирования напряжения на управляющем трансформаторе использован отдельный задающий генератор, содержащий дополнительные транзисторы и другие элементы, что усложняет устройство.Цель изобретения - упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что винверторе с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, содержащем выходной и управляющий трансформаторы, регулирующий транзистор, модулятор ширины импульсов и силовые транзисторы, эмиттеры которых объединены и соединены с пер.вым входным выводом инвертора, а коллекторы связаны с концами первичной обмотки выходного трансформатора, отвод от 1 о средней точки которой соединен со вторымвходным выводом инвертора через регулирующий транзистор, входная цепь силовых транзисторов соединена со вторичными обмотками управляющего трансформатора, а входная цепь регулирующего транзистора соединена с дополнительной обмоткой управляющего трансформатора через модулятор ширины импульсов, введены две цепочки из двух согласно последовательно соединенных диодов, подключенные параллельно силовым транзисторам, к средней точке каждой цепочки подключен конец первичной обмотки выходного трансформатора, а между коллекторами силовых транзисторов включена первичная обмотка управляющего5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 трансформатора, отвод от средней точки которой соединен со вторым входным выводоминвертора.Сердечник управляющего трансформатора предпочтительно выполнять из материала с прямоугольной петлей гистерезиса.На чертеже представлена схема предлагаемого инвертора.Инвертор содержит управляющий трансформатор 1, силовые транзисторы 2 и 3,шунтированные цепочками из диодов 4, 5и 6, 7. Между средними точками этих цепочек включена первичная обмотка выходноготрансформатора 8, отвод от средней точкикоторой через регулирующий транзистор 9соединен с первым входным выводом инвертора. К этому же выводу подключенасредняя точка первичной обмотки управляющего трансформатора 1, концы которойсоединены с коллекторами транзисторов 2 и 3,Эмиттеры транзисторов 2 и 3 соединенысо вторым входным выводом инвертора, авходные цепи транзисторов 2 и 3 соединены со вторичными обмотками трансформатора 1, Входная цепь транзистора 9 соединена с дополнительной обмоткой О трансформатора 1 через модулятор 11 шириныимпульсов.Инвертор работает следующим образом,Предположим, открыты транзисторы 2и 9 (регулирование осуществляется по заднему фронту импульса выходного напряжения). Транзистор 2 поддерживается в насыщенном состоянии напряжением вторичной обмотки трансформатора 1, а транзистор 9 - выходным сигналом широтно-импульсного модулятора 11, который представляет собой пороговое устройство, наодин вход которого подается опорнде пилообразное напряжение, а на другойрегулирующее напряжение 13 Р. На времяоткрытого состояния регулирующего транзистора 9 к первичной полуобмотке трансформатора 8 приложено питающее напряжение за вычетом прямого падения напряжения на диоде 4 и насыщенных транзисторах 2 и 9. Следовательно, к нагрузкеинвертора приложено то же самое напря,жение, умноженное на коэффициент трансформации трансформатора 8. После срабатывания порогового устройства широтно-импульсного модулятора 11 регулирующийтранзистор 9 запирается, отключая, такимобразом, первичную обмотку трансформатора 8 от напряжения питания. Нулевойуровень во время паузы в выходном напряжении инвертора обеспечивается короткозамкнутым контуром, состоящим из насыщенного транзистора 2 и диодов 4 и 7.Следовательно, выброс обратного напряжения на обмотке трансформатора, возникающий под действием энергии, накопленной виндуктивности последнего и в индуктивности нагрузки, отсутствует. Последнее обстоятельство позволяет использовать предлагаемую схему инвертора в качестве устройства управления силовыми транзисторами мощных преобразователей.Пауза на нулевом уровне в выходном напряжении инвертора прекращается в момент переключения транзисторов 2 и 3, которое происходит вследствие насыщения магнитопровода трансформатора 1, выполненного на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса. Далее процессы повторяются.Габаритная мощность трансформатора 1 невелика, поскольку его нагрузкой являются лишь эмиттерные переходы транзисторов 2 и 3, а число обмоток минимально.Таким образом, использование предлагаемой схемы инвертора с широтно-импульсным регулированием позволяет значительно упростить устройство (схема содержит три транзистора, два трансформатора и одну микросхему), что приводит к снижению стоимости и повышению надежности.Формула изобретения 1. Инвертор с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, содержащий выходной и управляющий трансформаторы, модулятор ширины импульсов, регулирующий транзистор и два силовых транзистора, эмиттеры которых объединены и соединены с первым входным выводом инвертора, а коллекторы связаны с концами первичной обмотки выходного трансформатора, отвод от средней точки которой соединен через регулирующий транзистор со вторым входным выводом инвертора, входная цепь силовых транзисторов соединена со вторичными обмотками управляющего трансформатора, а входная цепь регулирующего транзистора соединена с дополнительной обмоткой управляющего трансформатора через модулятор ширины импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения, встречно параллельно каждому силовому транзистору включена цепочка из двух .согласно последовательно соединенных диодов, к средней точке этой цепочки подключен конец первичной обмотки выходного трансформатора, а между коллекторами силовых транзисторов включена первичная обмотка управляющего трансформатора, отвод от средней точки которой соединен со вторым входным выводом инвертора.2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что сердечник управляющего грансформатора выполнен с прямоугольной петлей гиетерезиса. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Коссов О. А, Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М., Энергия, 1971, с. 151, рис. 6 - 17 б.2, Устройства вторичных источников электропитания РЭА. МДНТП им. Ф. Дзержинского, 1976, с, 66, рис, 2.