Транзисторный инвертор

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ м 877760 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Гасударственный камнте 53) УДК 621.314маров и В. ф Драбович, Н. С зобретения АН Украинской СР Институт эл 1) Заявител 1 нам(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах и и устройствах электропитания для преобразования постоянного напряжения в . переменное посредством инверторов.Известны транзисторные инверторы, выполненные по схеме с отводом от средней точки первичной обмотки выходного трансформатора 11).Их недостаток состоит в появлении внутренних перенапряжений под действием ЭДС самоиндукции при запирании транзистора, Для ограничения внутренних (коммутационных) перенапряжений применяется схема с защитой КС-цепочкой, подключенной к си ловым транзисторам через диоды 121.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущнОсти и достигаемому результату является преобразователь, содержащий подключенный к источнику питания задающий генератор и соединенный с его выходом промежуточный усилитель, выходной трансформатор которого соединен вторичной обмоткой через базовые резисторы с переходами база-эмиттер силовых транзисторов выходного усилителя, коллекторы которых подключены к концам первичной обмотки силового трансформатора, средняя точка которой соединена с положительным выводом источника питания, и к цепи защиты, имеющей два диода н конденсатор, 5включенный между точкой соединения упомянутых диодов и источником питания 131.Такое решение обеспечивает некотороеувеличение коэффициента полезного действия устройства вследствие снижения потерь мощности на элементах цепи защиты, кототв рые, однако, имеют значительную величину.Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов транзисторный инвертор, содержащий подключенный к источнику питания задаюнрй генератор и соединенный с его. выходом промежуточный усилитель, выходной трансформатор которого соединен вторичион об.моткой через базовые резисторы с переходами база-эмиттер силовых транзисторов выходного усилителя, коллекторы которых подключены к концам первичной обмотки силового трансформатора, средняя точка которой соединена с положительным выводом источ.ника питания, н к цепи защигы, имеющей два диода н конденсатор, включенный между точкой соединения упомяиутых диодов н источников питания, введен выпрямитель, выход которого включен согласно-последовательно с цепью питания промежуточного усн. лнтеля, подключенной к укаэанному конденсатору, а вход подключен к дополнительной обмотке тра нсформатора проМежуточного усилителя.Положительный эффект достигается благодаря тому, что энергия, запасенная в поле рассеяния трансформатора, используется в качестве дополннтельного источника питания для промежуточного усилителя, что позволяет повысить коэффициент полезного действия устройства.На чертеже представлена схема транэнсторного ннвертора,Транзисторный ннвертор содержит подключенный к источнику 1 питания задающий генератор 2 н соединенный с его выходом промежуточный усилитель 3.Выходной трансформатор 4 промежуточного усилителя 3 соединен вторичной обмоткой 5 через базовые резисторы 6 н 7 с переходами база-эмнттер силовых транзисторов 8 н 9 выходного усилителя.Коллекторы силовых транзисторов 8 и 9 подключены к концам первичной обмотки силового трансформатора 10 ннвертора 11, средняя точка которой соединена с положительным выводом источника 1 п 1 тания, н к цепи защиты, имеющей два диода 12 и 3 н конденсатор 14, включенный между общей точкой 15 указанных диодов 2 н 13 н источником 1. Кроме того, в устройство введен выпрямитель на диодах 16 н 17, а трансформатор 4 снабжен дополнительной вторичнойобмоткой 18. Средняя точка обмотки 18подключена к положительному выводу нсточннкапитания, а концы - ко входувыпрямителя, выход которого подключен кточке 15 соединения диодов цепи защиты,причем клеммы 19 питания промежуточногоусилителя 3 подключены к обкладкам кон;денсатора 4.Транзисторный инвертор работает следующим образом.Задающий генератор 2, в качестве которого может быть применен маломощныйдвухтактный преобразователь, вырабатывает прямоугольные импульсы управления, которые поступают на вход промежуточногоусилителя 3.В цепь нагрузки промежуточного. усилителя 3 включен трансформатор 4, управляю. щий транзисторами 8 и 9 двухтактного усилителя 10 нимеющий дополнительную вторичную обмотку 8, включенную через выпрямитель на диодах 1 б нв цепь питания промежуточного усилителя 3, Такое включение вторичной обмотки 18 н выпрямителя на диодах 16 н 17 позволяет повысить напряжение на промежуточном усилителе 3 по отношению к напряжению источника 1 питания, При этом число витков обмоток трансформатора 4 выбирают таким образом, чтобы выполнялось соотношение: блум .,.г.в,где 1lлу - напряжение питания промежуточного усилителя 3;Бв - входное напряжение инвертора(напряжение источника 1 питания).Напряжение на выводах коллектор-эмиттер транзистора 8 (9) усилителя 10 (Цр)в непроводящем состоянии определяется со-,отношением:(- иэ = 1 (-Вх (Лгэо - Э где,где Ик, - напряжение на выводах коллектор-эмнттер транзистора 8(9) воткрытом состоянии;3 - ток коллектора транзистора 8(9);гэ - активное сопротивление первичной полуобмоткн выходного трансформатора 4.Следовательно, нЪпряжение питания промежуточного усилителя 3 (.пу) превышаетнапряжение транзистора 8(9) в непроводящем состоянии.Протекание тока через первичную полуобмотку выходного трансформатора 4 выэы. 10 15 25 20 вает накопление энергии в нндуктнвностн рассеяния трансформатора 4. Прн переходе транзистора 8(9) от проводящего к непро 30 водящему состоянию разряд индуктнвностнрассеяния вызывает увеличение напряженияна запирающемся транзисторе 8(9). тора 8(9) значения 3 происходит отпнранне подключенного к коллектору транзистора 8(9) диода 12(13), н индуктивность рассеяния трансформатора 4 разряжается на конденсатор 14, подключенный к клеммам9 питания промежуточного усилителя 3 мощности, не создавая прн этом опасных перенапряжений на транзнсторах 8, 9.Таким образом, питание промежуточного усилителя 3 осуществляется как источником 1 питания, так н энергией, запасенной в поле рассеяння первичной обмотки выход- ного трансформатора 4, При значительных полях рассеяния основная часть мощности, потребляемой промежуточным усилиТелем 3, отбирается от уснлнтеля 10, что приводит к сннженню тока, протекающего через выпрямитель на диодах б н 7 н, соответственно, к увеличению коэффициента полезного действия преобразователя. 40 45 50 формула иэобретеяиячТранзисторный ннвертор, содержащий задавший генератор, промежуточный уснПрн достижении напряжения на выводахЗ 5 коллектор-эмнттер запирающегося транэис877760 Г Составитель В. Моехред А. Бойкаснраж 733осударственного кои изобретений иа, Ж - 3, Раупаскатент, г, Ужгород,нКорректор Ю. МаПодписноеитета СССР,ткрьатийя наб д 4/5ул. Проектная, 4 Редактор С. ТараненкоЗаказ 9638/84 еик ВНИИПИ по дел13035 Мос Филиал ППП клитель, вторичные обмотки выходного трансформатора которого соединены с базами силовых транзисторов выходного усилителя, эмиттер которых соединен с первым входным выводом инвертора, а коллекторы соединены с концами первичнои обмотки силовогое5 трансформатора, отвод от средней точки .которой соединен со вторым входным выводом инвертора, и через диоды с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с первым входным выводом 40 инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, введен выпрямитель, выход которого включен между вторым входным выводом инвертора и первым выводом конденсатора, а вход подключен к дополни. тельной обмотке указанного трансформатора промежуточного усилителя, причем цепь питания промежуточного усилителя включена параллельно конденсатору. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Моин В, С., Лаптев Н Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи.М., Энергия, 1972, с, 8.2. Авторское свидетельство СССР290407, кл. Н 02 М 7/537, 1968,3. Авторское свидетельство СССР240827, кл. Н 02 М 7/537, 1969. 1 - /а 111