Самовозбуждающийся инвертор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ри 972640(22) Заяв 7/537 3/335 исоединением заявки Мо Н осударствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) ОпуДата сван публикования описания 07. 11.82 2) Автор изобрете Кулаг 71) Заявите 4) САИОВОЗБУЖДАЮЦИЙСЯ ИНВЕРТОР выхо а инве то явля иост возб Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическимпреобразовательным системам постоянного тока и может быть использованопреимущественно в маломощных устрой"ствах электропитания, к которым предьявляются повышенные требования в отношении КПД и габаритов.Известны самовозбуждающиеся инверторы, содержащие транзисторы,трансформатор и резистор запуска,включенный между входной клеммой инвертора и базовой цепью транзисторов (1,Недостатком известных инверторовются дополнительные потеримощи на резисторе запуска послеуждения инвертора.Наиболее близким по техническойсущности к данному устройству является самовозбуждающийся инвертор,который содержит переключающие транзисторы, трансформатор и ключевойэлемент на полевом транзисторе, служащи.- для разрыва цепи запуска инвертора после его возбуждения. Длядостаточно надежного запуска инвертора при его работе на емкостную нагрузку, в цепи управления ключевогоэлемента предусмотрено инерционноезвено, препятствующее его отключению до момента полного д р рана режим 2.Недостатком устройства, являетсяповышенная величине потерь мощности 5 в резисторе запуска, а следовательно,и его габариты, особенно при большойвеличине емкости нагрузки, посколькудля надежного запуска инвертора вэтом случае необходимо пропускать 10 через резистор запуска ток достаточно большой величины, что при достаточно высоком значении напряженияпервичного источника питания приводит к значительным потерям мощностив данном резисторе при запускеКро;ме того, при воздействии помехи повходу возможны срывы колебаний в .инверторе с последующим их автоматическим восстановлением, во времякоторого в резисторе запуска рассеивается значительная мощность, чтоотрицательно сказывается на КПД.Целью данного изобретения является повышение КПД инвертора.Поставленная цель достигается тем,чтов самовозбужцающемся инверторе,содержащем переключающие транзисторы,первые из силовых электродов которыхподсоединены к силовой обмотке выходного трансформатора, обмотка обратной связи которого подсоединена972640 ке запуска, потребляемом от первичного источника питания, за счет болеесильной обратной связи, посколькупрн запуске инвертора с крайних отводов секционированной обмотки подается более высокое напряжение обратной связи. Диоды 5 и б препятствуют .попаданию, повышенного обратного,напряжения на эмиттерные переходыпереключающих транзисторов 1 и 2 инвертора с крайних отводов обмотки 4.Эапирающее напряжение необходимой величины подается на эмиттерные переходы переключающих транзисторов спромежуточных отводов обмотки обратной связи через параллельные цепочки,состоящие из резисторов 13 и 14 и диодов 11 и 12, Поскольку запирающеенапряжение на эмиттерные переходы переключающих транзисторов может подаваться через достаточно высокормные резисторы 13 и 14, большая Йхвеличина способствует снижению потерьмощности в этих резисторах при откры-тых диодах 5 и 6. При возбуждении инвертора в коллекторных обмотках трансформатора 3 возникают знакопеременные относитель но средней точки импульсные напряжения, которые после выпрямления диодами 22 и 23 прикладываются через резисторы 9,18 и 10,20 к обкладкам конденсаторов 16 и 17, Конденсаторы 16 и 17 начинают заряжаться и через некоторое время, определяемое постоянными времени цепей 9 - 18, 16 и 10, 20, 17 и временем выхода инвертора на режим, напряжения на них достигают уровней отсечки полевых транзисторов 7 и 8. Й этот момент про исходит .отключение резисторов запус- ка 9 и 10 от первичного источника питания и отключение крайних отводов обмотки обратной связи 4 от базовых выводов транзисторов 1 и 2. Автоколе. бания в инверторе поддерживаются эа счет цепи положительной обратной свя зи при питании базовых цепей переключающих транзисторов 1 и 2 от промежуточйых отводов обмотки обратной связи через параллельные цепочки, состоящие из диодов 11 и 12 и резисторов 13 и 14, Через резисторы 13 и 14 протекают обратные токи эмиттерных переходов переключающих транзисторов инвертора, поэтому они могут быть выбраны достаточно большой величины, чтобы максимально снизить потери мощности в них во время запуска инвертсра, когда к диодам 5 и б прикладывается напряжение в прямом направлении. Диоды 11 и 12 шунтируют резисторы 13 и 14 и обеспечивают малую величину сопротивления для прямого тока базы переключающих транзисторов. Резистор 15 является общим токоограничивающим рек управляющим электродам упомянутыхтранзисторов, и к выходу блока запуска, содержащего ключевой элемент,управляющий переход которого, зашунтированный конденсатором, подключенк цепочке из двух резисторов, средняя 5точка которых подсоединена к силовому электроду переключающего транзистора, а один из силовых электродовключевого элемента связан с однимиз входных выводов;. 10К крайним точкам обмотки обратнойсвязи подключены соответственно дведополнительные секции, образующие собмоткой обратной последовательнуюцепь, крайние выводы которой черездиоды и запускающие резисторы подсоединены к одному из входных выводов,а в блок запуска введен второй ключевой элемент, идентичный указанному,причем точки соединения диодов и запускающих резисторов подключены соответственно к одним из силовых электроДов ключевых элементов, а каждыйиз первых электродов каждого йз переключающих транзисторов связан ссоответствующим ключевым элементом.ю.На чертеже представлена схема самовозбуждающегося инвертора.Инвертор содержит переключающиетранзисторы 1 и 2 и трансформатор 3.Обмотка обратной связи 4 своими крайними отводами подключена к катодамдиодов 5 и б, аноды которых соединены с истоковыми выводами полевыхтранзисторов 7 и 8, на которых выполнены ключевые элементы, Аноды этих 35диодов соединены также с отрицательным полюсом первичного источника питания через резисторы запуска 9и 10. Стоковые выводы полевых транзисторов соединены с базовыми выводами переключающих транзисторов 1 и 2инвертора,Промежуточные отводы обмотки 4 соединены с базовыми выводами переключающих транзисторов 1 и 2 через параллельные цепочки, состоящие из диодов11 и 12 и резисторов 13 и 14, Средняяточка обмотки 4 соединена с эмиттерами переключаюЩих транзисторов через токоограничивающий резистор 15,Управляющие переходы полевых транзисторов 7 и 8 зашунтированы конденсаторами 16 и 17 и цепочками из двухрезисторов 18, 19 и 20, 21. Общие выводы резисторов подключены через выпрямительные диоды 22, 23 к коллекторным выводам переключающих транзисторов 1 и 2 инвертора.В момент подключения инвертора кпервичному источнику питания полевыетранзисторы 7 и 8 открыты благодаря 60нулевому напряжению между затвором иистоком, По базовым цепям транзисторов 1 и 2 протекают токи запуска,возбуждающие инвертор. Возбуждениеинвертора происходит при меньшем то97 2640 Формула изобретения аз 8533/Подписно И зистором в базовых цепях переключающих транзисторов,инвертора.В случае срыва автоколебаний (на.пример, при воздействии помехи повходу) конденсаторы 16 и 17 раэрякаются через резисторы 18, 19 и 20,21, полевые транзисторы 7 и 8 открываются и,происходит запуск инверторапо ранее описанной схеме",Технико-экономическая эффективность данного инвертора заключаетсяв снижении потерь мощности эа счетувеличения сопротивления резисторовзапуска, возможном благодаря применению более сильной положительной обратной связи при запуске инвертора,Самовозбуждающийся инвертор, содержащий переключающие транзисторы, первые из силовых электродов которых подсоединены к силовой обмотке выходного трансформатора,обмоткаобратной связи которого подсоединена к управляющим электродам упомянутых транзисторов и к выходу блока запуска, содержащего ключевой элемент, управляющжй переход которого, зашунтированный конденсатором, подключен к цепоч-, ке,иэ двух резисторов, средняя точка которых подсоединена к силовому электроду переключающего транзистора, а один из силовых электродов ключевого элемента связан с одним из входных выводов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 5 что,с целью повышения КПД,к крайнимточкам обмотки обратной. связи подключены соответственно две дополнительные секции, образующие с обмоткой обратной связи последовательную цепь, 1 О крайние выводы которой через диодыи запускающие резисторы подсоединены к одному иэ входных выводов, а в блок запуска введен второй ключевой элемент, идентичный указанному, при чем точки соединения диодов и запускающих резисторов подключены соответственно к одним из силовых электродов ключевых элементов, а каждый из первых силовых электродов каждого нз переключающих транзисторов связан с соответствующим ключевым элементом. Источники информации,5 пРинятые во внимание при экспертизе1. Вересов Г,П., Смуряков Ю.Л.Стабилизированные источники питаниярадиоаппаратуры, М Энергияф,1978, с. 142,2, Авторское свидетельство СССРР 636758, кл. Н 02 М 7/537, 1976иал ППН "Патент",жгород,ул.Проектная,4