Двухтактный транзисторный инвертор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111907739 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 23.02.82. Бюллетень7Дата опубликования описания 05.03.82 по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В. В. Георгиев, А. А. Путилов и М. И. Божевская Особое конструкторское бюро технической кибернетики 1Изобретение относится к преобразователям постоянного напряжения и используется во вторичных источниках питания.Известны двухтактные преобразователи постоянного напряжения с самовозбуждением, в которых используются резистивные и диодные схемы запуска.В резистивных схемах запуска смешение рабочей точки силовых транзисторов, необходимое для самовозбуждения преобразователя, обеспечивается падением напряжения ,на базовом резисторе, При этом начальный ток базы силовых транзисторов составляет 20 - 30% от тока резистивного делителя 1 .К недостаткам резистивных схем запуска относятся увеличение сквозных токов силовых транзисторов в установившемся режиме в момент переключения, обусловленное начальным смешением, а также существенная мощность, рассеиваемая на резисторах, обеспечивающих смещение рабочей точки транзисторов, что приводит к снижению надежности и уменьшению КПД преобразователя.Применение диодных схем запуска позволяет только уменьшить мощность, рассеиваемую на резисторах делителя, однако при этом самовозбуждение преобразователя становится жестким, что оказывается существенным при низких температурах.Известен также двухтактный преобразователь с отключающейся схемой запуска 2.Однако в процессе работы, особенно прикоммутации нагрузки и при просадках входного напряжен схеме может произойти срыв колебании, что приводит к просадке выходного напряжения на время восстановления цепи запуска, которое в несколько раз превышает время отключения цепи запуска. По этой причине указанная схема запуска не нашла широкого применения в 15 преобразователях, работающих через выпрямитель на активно-емкостную нагрузку.Наиболее близким по технической сутитехническим решением является двухтактный транзисторный инвертор, содержащий гюсиловые переключающие транзисторы, коллекторы которых подключены к выходному трансформатору, а через диоды - к базе пускового транзистора, коллекторный переход которого зашунтирован резистором и подключен к одному из входных выводов, аэмиттер связан с обмотками обратной связи и базами силовых транзисторов 13.Недостатками известного устройстваявляются низкая надежность схемы из-завозникновения больших импульсных токовсиловых транзисторов в момент переключе- юния, а также низкий КПД.Цель изобретения - повышение надежности и увеличение КПД,Поставленная цель достигается тем, чтов двухтактный транзисторный инвертор введены запускающие резисторы и конденсатор, подключенный к переходу пусковоготранзистора, эмиттер которого подсоединенчерез запускающие резисторы к базам силовых транзисторов.На чертеже изображен двухтактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий трансформатор 1, силовая обмотка 2 которого соединена с коллекторамисиловых транзисторов 3 и 4, средняя точкасиловой обмотки трансформатора соединенас первым положительным) входным выводом, эмиттеры транзисторов 3 и 4 соединеныс дру Ги и Вхо из м ьы иодом, к которому подклоцеа средняя точка обмотки 5 возбуждения, ксцы которой через резисторы 6 и 7подключецы к базам транзисторов 3 и 4, куда также по,елочецы запускающие резисторы 8 и 9, другим концом юдключенные кэмиттеру пускового транзистора 10, к выводам силовой обмотки трансформатораподключены отрицательными выводами дио.ы 11 и 12, которые плюсовыми выводами зфподключены к базе пускового транзистора 10,коллектор которого подключен к первому( положительному) входному выводу пускового транзистора, управляющий переходпускового тоацзистора подключен к КС-цепи35состояцей из резистора 13 и конденсатора14.П рсобразователь работает следующимобразом.При подаче напряжения питания отпирается пусковой транзисторО, нагрузкой 4 Окоторого являются резисторы 6 - 9. Падение напряжения на резисторах составляет80 90/, от напряжения питания, что обеспечивает необходимый для самовозбуждения преобразователя начальный ток коллектора транзисторов 3 и 4. Флуктуации4тока в замкнутом контуре обратной связипреобразователя усиливаются и приводятк процессу генерации. Амплитуда колебанийплавно возрастает по мере заряда емкостинагрузки. Одновременно с этим происходит изаряд через диоды 11 и 12 конденсатора 4,напряжение на котором соотвеТствует амплитуде колебаний в коллекторах транзисторов 3 и 4. При этом увеличивается падение напряжения на пусковом транзисторе10, что приводит к уменьшению начальноготока смещения через резисторы 6 - 9. Вустановившемся режиме пусковой транзистор полностью запирается смещением на кон. денсаторе 14, что обеспечивает отключение цепи запуска преобразователя, а процесс переключения гранзисторов 3 и 4 обеспечивается энергией индуктивности рассеяния трансформатора 1. Постоянная времени цепи КС выбирается из условия фильтрации пульсации в момент переключения преобразователя и составляет величину порядка одного периода. При срыве колебаний происходит разряд конденсатора 14 через резистор 13, и через 1 - 2 периода схема запуска восстанавливается.Таким образом выходное напряжение пускового транзистора, а следовательно, и начальное смещение транзисторов 3 и 4 как бы следят за амплитудой колебаний.Применение предлагаемой схемы преобразователя постоянного напряжения обеспечивает мягкое самовозбуждение, минимальное время восстановления.Кроме того, изобретение позволяет при работе какна активную, так и на активноемкостную нагрузку отключить цепь запуска плавно, по мере нарастания амплитуды колебаний. Постоянная времени КС-цепи выбирается из условия фильтрации пульсаций в момент переключения преобразователя и может быть выбрана порядка одного периода, т. е. существенно меньше постоянной времени нагрузки преобразователя, при этом срывы генерации и кратковременные цросадки входного напряжения не приводят к значительным просадкам выходного напряжения. Самовозбуждение преобразователя - мягкое, т. е. в начальной стадии аналогично резистивному запуску.Вместе с тем, отключение цепи запуска в установившемся режиме позволяет умень. шить сквозные (импульсные) токи силовых транзисторов в момент переключения, исключить потери на запускающих резисторах, что, в конечном счете, приводит к по-. вышению надежности и КПД преобразователя и обуславливает возможность применения схемы при работе на активно-емкостную нагрузку. Формула изобретенияДвухтактный транзисторный инвертор, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых подключены к выходному трансформатору, а через диоды - к базе пускового транзистора, коллекторный переход которого зашунтирован резистором и подключен к одному из входных выводов, а эмиттер связан с обмотками обратной связи и базами силовых транзисторов, отличаюиийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, в него введены запускающие резисторы и конденсатор, подключенный к переходу пускового транзистора, эмиттер которого подсоединен через запускающие резисторы к базам силовых транзисторов.907739 Составитель Т. ЕршоваТехред А. Бойкас КорректоТираж 719 Подписнодарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб., д. 4/5нт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Н. ДЗаказ 612/67В ган ар 1130Филиал Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Моин В, С.,Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи, М., Энергия, 1972, с. 448. ИИПИ Госу по делам5, Москва, ППП Пате 2. Вересов Г. П., Смуряков Ю. Л. Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. М., Энергия, 1978, с. 144.3. Авторское свидетельство СССР628596, кл. Н 02 М 7/537, 1977.