Стабилизированный инвертор

ОПИСАНИЕ Сфвз Сфветскик Сецианистическик Ресйублии(51)М Клз с присоединением заявки Йо Н 02 М 7/537 Гоеударствеииый комитет СССР по делам иэобретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15.0581 Бюллетень йк 18 Дата опубликования описания 15. 05. 81(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.Известен преобразователь, выполненный.по двухтактной схеме с выходным трансформатором, содержащий силовые транзисторы, связанные своими входами с обмоткой смещения и обмоткой обратной связи Г 11, а также другие преобразователи постоянного напряжения с внутренней стабилизацией, осуществляемой с помощью стабилитрона 21, 3 и 14 .Наиболее близким по технической 15 сущности к изобретению является стабилизированный инвертор,выполненный по двухтактной схеме с выходным трансформатором, содержащий силовые транзисторы, базы которых подключены 20 к обмотке смещения, кроме того их управляющие переходы эашунтированы силовой цепью дополнительных транзисторов, управляющие электроды которых через диоды подключены к крайним выводам обмотки обратной связи,а управляющие переходы зашунтированы резисторами, причем средняя точка обмотки обратной связи через стабилитрон связана с эмиттерами всех ЗО транзисторов и одним из входных выводов. Принцип действия инвертора заключается в ограничении амплитуды выходного напряжения на заданном уровне. При увеличении выходного напряжения сверх заданного уровня стабилитрон в цепи обратной связи пробивается и открывается один иэ дополнительных транзисторов, который ограничивает ток базы соответствую-, щего силового транзистора таким образом, что выходное напряжение восстанавливается на заданном уровне, Выходное напряжение в каждый из смежных полупериодов работы преобразователя, приведенное к напряжению на обмотке обратной связи, определится выражениямиО вью,. = Оет. + Од., + Оз.,Овьт, д От + Од + Отг фО - напряжение пробоястабилитрона в цепиобратной связи;О и О - падение напряженияна диодах в цепиобратной связи соответственно для левого и правого плечинвертора;.г тна переходах базаэмиттер дополнитель"ных транзисторов соответственно длялевого и правогоплеч инвертора Г 53,Недостатки данного инвертора состоят в том, что амплитуда напряженийв смежных полупериодах работы преобразователя зависит от величин О и От , О, и О- и ввиду значительйогоф д. 2.технологического разброса этих величин значения О 8, и О, могут сильыхно отличаться по величине, т.е. выходное напряжение такого инвертора имеет значительную несимметрию. При работе инвертора на выпрямитель эта несимметрия дополнительно увеличивается за счет различного падения напряжения на выпрямительных диодах.При работе инвертора на выпрямитель несимметрия его выходного напряжения приводит к значйтельному росту пульсаций напряжения, увеличению габаритов сглаживающего фильтра, снижает надежность работы инвертора (при емкостном Фильтре затрудняется запуск, инвертор может перейти в режим однотактной работы). Если инвертор выполнен с ненасыщающимся выходным трансформатором, то несимметрия выходного напряжения может привести, особенно при работе на высоких частотах, к насыщению трансформатора,что также снижает надежность работы инвертора. Кроме того, в данном инверторе регулировка выходного напряжения может производиться только путем подбора числа витков обмотки обратной связи, т.е. дискретно. Это не позволяет точно установить нужную величину выходного напряжения.Цель изобретения - увеличение надежности и уменьшение габаритов устройства путем обеспечения возможности симметрирования и точной установки заданной величины выходного.напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в инвертор дополнительно введен резистор, включенный между средней точкой обмотки обратной связи и стабилитроном. При этом дополнительный резистор совместно с резисторами, шунтирующими переходы база-эмиттер дополнительных траьзисторов, образуют делитель напряжения. Соотношение величин резисторов в цепях база-эмиттер дополнительных транзисторов определяет соотношение амплитуд напряжений смежных полупериодов инвертора Выбором нужного соотношения можно симметрировать выходное напряжение.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизи.рованного инвертора. Инвертор выполнен по схеме двух -тактного автогенератора на основныхсиловых транзисторах 1 и 2 с силовымтрансформатором 3. Трансформатор содержит основную силовую обмотку 4,обмотку 5 смещения, обмотку 6 обратной связи и обмотку 7 для подключениянагрузки. Параллельно переходам базаэмиттер основных силовых транзисторов подключены силовые цепи дополни 1тельных маломощных транзисторов 8 и 9.Управляющие переходы дополнительныхтранзисторов зашунтированы резистора-ми.10 и 11 и диодами 12 и 13. Базовые выводы дополнительных транзисторов через диоды .14 и 15 соединены15 с крайними выводами обмотки обратной связи, средний вывод которойчерез резистор 16 и стабилитрон 17подключен к точке соединения эмиттеров всех транзисторов.20 Инвертор работает следующимобразом,Предположим, что в один из полупериодов работы инвертора открыттранзистор 1. При достижении напряжением на обмотке 6 обратной связивеличины, равной напряжению пробоястабилитрона 17, транзистор 8 приоткрывается, шунтируя выходнуюцепь и уменьшая ток базы основноготранзистора 1 автогенератора. Транзистор 1 переводится в режим эмиттерного повторителя, поддерживаянапряжение на всех обмотках трансформатора неизменным в течение всегополупериода. В другой полупериодработы автогенератора при сменеполярности напряжений на его обмоткахтранзистор 8 работает в инверсномрежиме, открываясь током, протекающим через резистор 10 и диод 12 от40 обмотки смещения.При этом падение наПряжения на транзисторе 8 закрываетосновной транзистор 1 автогенератора.Напряжение на открытом транзисторе 8обеспечивает защиту перехода база 45 змиттер транзистора 1 от перенапряжений (для Фиксации этого напряжения параллельно резисторам 10 и 11включены диоды 12 и 13) . Аналогичноработает другая часть схемы натранзисторах 1 и 9. В многоканальных источниках питания, когда навыходе инвертора включено нескольковыпрямителей, одновременно симметрировать напряжение каждого из выпрямителей невозможно. Однако, если визвестном устройстве несимметриянапряжений на выходе каждого выпрямителя равна алгебраической сумменеснмметрий инвертора и соответствующего выпрямителя, то в предлагаемом устройстве эта величинаможет уменьшиться до величины несимметрии соответствующего выпрямителяпутем устранения несимметрии инвертора. При регулировании источникапитания для обеспечения минимального830622 Формула изобретения ираж 730 Подписно ВНИИПИ Заказ 2899 иал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,уровня пульсаций на выходе выпрямителей достаточно несимметрию выходного напряжения инвертора сделать равной нулю. В практических расчетах для устранения влияния изменения коэффициента усиления транзисторов 8 и 9 необходимо, чтобы ток, проте-. кающий через резисторы 10 и 11, был намного больше максимальной величины ,базовых токов этих транзисторов.Для удобства регулировки предлагаемого инвертора резисторы 16, 10, 11 могут выполняться переменными.Резистор 16 может включаться между катодом стабилитрона и точкой соединения эмиттеров транзисторов. Силовая часть инвертора может выполняться по 15 известным схемам с ненасыщающимся выходным трансформатором.Если инвертор выполнен с ненасыщающимся выходным трансформатором, как показано на чертеже, преимущество 20 предлагаемого устройства перед известным устройством в наибольшей степени сказывается при работе инвертора на выпрямитель и заключается в уменьшении габаритов сглаживающих фильтров. Наиболее значительным выигрыш в габаритах сглаживающих фильтров может быть получен при низких выходных напряжениях (когда относительная величина несимметрии выходного напряжения может быть наибольшей) и больших токах нагрузки. При этом снижение необходимой величины емкости фильтра облегчает запуск инвертора, т.е. повышает надежность устройства,.Если инвертор выполнен с ненасы 35 щающимся выходным трансформатором, то симметрируя выходное напряжение, можно исключить возможность насыщения выходного трансформатора даже при работе на высоких частотах, т.е. так же повысить надежность устройства, Симметрирование выходного напряжения позволяет в этом случае обеспечить работу инвертора на более высоких частотах, а работу трансформатора при более высоких значениях рабочейиндукции, не ув .личивая вероятностинасыщения выходного трансформатора.Все это обеспечивает снижениегабаритов устройства. Кроме того, вустройстве обеспечивается возможность установки выходного напряжения с любой заданной точностью. Стабилизированный инвертор,выполненный по двухтактной схеме с выходным трансформатором, содержащий силовые транзисторы, базы которых подключены к обмотке смещенИя, кроме того их управляющие переходы зашунтированы силовой цепью дополнительных транзисторов, управляющие электроды которых через диоды подключены к крайним выводам обмотки обратной связи, а управляющие переходы зашунтированы резисторами,причем средняя точка обмотки обратной связи через .стабилитрон связана с эмиттерами всех транзисторов и од.;ним из входных выводов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения габарйтов и увеличения надежности, в него введен резистор,включенный между средней точкой обмотки обратной связи и стабилитроном. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 242983, кл. Н 02 М 3/335, 1966.2. Авторское свидетельство СССРМ 342269, кл. Н 02 М 7/04, 1970.3. Патент США Р 3629682, 321-2,1971.4. Ромаш Э.М. Транзисторные преобразователи в устройствах питаниярадиоэлектронной аппаратуры, М.,"Энергия", 1975, с. 96-98.5. Авторское свидетельство СССРР 575752, кл. Н 02 М 7/537, 1977.