Самовозбуждающийся инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН ао 1 2675 Ю 4 Н 02 М 7/52 ОРСНОМУ С 40 И. Скурих ельство СССР 7/537, 1971.Стабилизиро- преобразоватес. 314,Я ИНВЕРТОР ится к зле спользован итания Це ие помехоус рово т я стабильно иловых тран ержит транс форОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) САМОВОЗВЛЩАЮЩИй (57). Изобретение отно технике и может быть вторичных источниках изобретения - повьппен чивости путем повышен частоты переключения зисторов, Инвертор со матор 1 с силовыми обмотками 2 и 3,обмотками положительной обратной связи 4, 5 и обмоткой отрицательной обратной связи 6, силовые транзисторы(Т) 7 и 8, коммутирующие транзисторы9 и О, времязадающпй дроссель 11,Подключение колебательного контура сдросселем 14 и конденсатором 15 обес.печивает ускоренное выключение Т 7 иТ 8 током дросселя 14, который, замыкаясь через конденсатор 5, не.мешаетпроцессу коммутации тока, что повышает помехоустойчивость инвертора. Введение резистора 16, шунтирующего резонансный контур, обеспечивает устойчивую работу инвертсра на частоте, 9определяемой времязадающим дросселем р,р11, с одновременным устранением одностороннего подмагничивания сердечника. 1 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использована при построении источников вторичного электропитания различных устройств автоматики и телемеханики.Использование коммутирующих транзисторов, которые открываются поочередно через полпериада от двухполярного сигнала, снимаемого с времязадающего элемента, обеспечивает повьппе ние стабильности частоты при изменении тока нагрузки, но не обеспечивает павьппение стабильности частоты при изменении напряжения питания.Кроме того, в данном устройстве так же, как и в аналоге, низкая помехоустойчивость.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости работы инвертора путем повышения стабильности 20 частоты переключения силовых транэисторов, На чертеже представлена электри 50 ческая принципиальная схема самавоз 25 буждающегася инвертара.Инвертор содержит выходной трансформатор 1 с силовыми обмотками 2 и 3 обмотками 4 и 5 положительной обратной связи и обмоткой 6 отрицатель 30 най обратной связи, силовые транзисторы 7 и 8, коммутирующие транзисторы 9 и 10 времязадающий дроссель 11, ограничительные резисторы 12 и 13, калебательный контур с драсселем 14 и конденсатором 15, шунтироггангг).гй резистором 16, резисторы 17 и 18, образующие вместе с обмоткой 6 отрицательной обратной связи. выходного трансформатора 1 и времязадающим драсселем 11 времязадающую цепочку, базовые диоды 19 и 20, пусковой резистор 21, коммутирующий конденсатор 22 и конденсатор 23 входного фильтра, а также диоды 24 и 25, пропускающие . инверторные токи. Выходное напряжение снимается с обмотки 26 выхоцного трансформатора 1.Вьгбор параметров предлагаемого колебательного контура (дроссель 14,конденсатор 15, резистор 16) мажетбыть осуществлен следующим образом.Номинальное сопротивление резисто-ра 16 определяется из условия падениянапряжения на нем от тока йамагничивания Твыходного трансформатора 1, 55равного (0,1-0,2)В в режиме холосто".го хода инвертара и при использовании кремниевых коммутирующих транзи сторав 9, 10 и рассчитывается по фор-.смуле н = д - (ом)(3) Рассмотрим влияние резонансного контура (дроссель 14, конденсатор 15, резистор 1 б) на повьппение устойчивости к импульсным токам нагрузки ио где- рабочая частота инвертора.Инвертор работает следующим образам.С подключением на вход инвертора источника питания замыкается цепь положительной обратной связи, один из силовых транзисторов 7, 8 полностью открывается, а другой закрывается. Предположим, что открыт силовой транзистор 7, К силовой обмотке 2 выходного трансформатора 1 через резонансный контур (14, 15, 16),прикладывается напряжение питания. Силовой транзистор 8 под действием отрицательного напряжения на базовом диоде 20 остается закрытым. Одновременно перемагничивается времязадающий дроссель 11 пад действием напряжения на обмотке 6 отрицательной обратной связи через резисторы 17 и 18, Под действием суммы напряжений на колебательном контуре (14, 15, 16) и резисторе 17 коммутирующий транзистор 9 открывается и шунтирует вход силог ваго транзистора 7, Силовой транзистор 7 закрывается. Напряжение на обмотках выходного трансформатора. 1 уменьшается, цепь положительной обратной связи вновь замыкается, но теперь открывается силовой транзистор 8, а силовой транзистор 7 закрывается. Сердечник времязадающего, дросселя 11 начинает перемагничиваться в обратную сторону, ток через его обмотку уменьшается и коммутирующгй транзистор 9 снова оказывается закрытым. Процесс повторяется, но уже с силовым транзистором 8 и коммутирующим транзистором 1 О.стабильности частоты переключения силовых транзисторов 7, 8 при одновременном устранении с помощью колеба-тельного контура одностороннего подмагничивания сердечника выходного 5трансформатора 1,Предположим, что силовые транзис-.торы 7, 8 имеют различные временаграссасывания (например, транзистор7 имеет большее время рассасывания).Это ведет к одностороннему подмагничиванию сердечника выходного трансформатора 1, т.е. к концу полупериода через транзистор 7 протекает больший ток намагничивания, чем через г 5транзистор 8 в конце другого полупериода. Асимметрия тока намагничивания вызывает различное падение напряжения на резонансном контуре, ко-.торое в смежные полупериоды складыва- Юется с сигналом от времязадающегодросселя 11, что при конечной скорости нарастания тока во времязадающемдросселе приводит к опережению момен"та открывания коммутирующего транзистора 9 и соответственно выключению силового транзистора 7. Таким образом устраняется режим одностороннего намагничивания сердечника выхоцного трансформатора 1 при неодинако- ЗОвом .времени рассасывания силовыхтранзисторов. Аналогично можно проследить устранение подмагничиванияот различных других параметров эле"ментов самовозбужцающегося инвертора,При этом величину остаточной асимметрии тока намагничивания можно ограничить на любом заранее заданномуровне с помощью выбора параметров 40резонансного контура так, чтобы падение напряжения на нем при заданном токе намагничивания было, достаточно для открывания коммутирующихтранзисторов. Этим гарантируется надежная работа силовых транзисторов7 и 8 инвертора. Кроме того, в момент коммутации силовых транзисторов 7 и 8 напряжение 50 на конденсаторе 15 резонансного контура способствует ускоренному выключению указанных транзисторов, так как .с одной стороны к база-эмиттерному переходу прикладывается источ ник запирающей ЭДС, а с другой стороны ток дросселя резонансного контура замыкается через конденсатор 15, не мешая процессу коммутации тока черезсиловые транзисторы 7 и 8,Аналогичныгг образом работает резонансный контур при импульсной нагрузке, когда через силовые транзис"- торы 7,8 протекают короткие импульсытока, например при работе на нагрузкус управляегьггг выпрямителем. В этомслучае илгпульсньге токи нагрузки невызывают преждевременного включениякоммутирующих транзисторов 9 и 1 О,так как эти тбки замыкаются черезконденсатор 15 колебательного контура, т.е. обеспечивается по-гышенцепромежуточного инвертора. Поэтомудля увеличения помехоустойгчнггостгг целесообразно емкость конденсатора выбирать как можно большей величины, нос другой стороны резонансная частотаколебательного контура не должнабыть ниже рабочей частоты инвертора,так как необходимо выделить сигналтока подмагничивания, основная гармоническая составляющая которого равна рабочей частотеРассмотрим влияние и определимвыбор величины сопротивления резистора 16, шунтирувщего резонансный конту;.При большой велггчине сопротивлениярезистора 16 (ггного больше вогггговогосопротивления колебательного коптураамплитуда сигнала на контуре определяется его добротпостью и может достигать большой величи:.ы, достпгаяпорога открывания комггутггрующих транзисторов 9 и 10, В этом случае резоффнансный контур ведет инвертор па своей частоте, но при этом не устраняется одностороннее подмагничивание,При величине сопротивления резис-.тора 16 ггеньшей, чем рассчитаннаяпо формуле (1) в описанип работыустройства, величина сгп нал. ггг 1 с плрционального. току наггагничинашггг, м.-:1-,ла (менее 0,18) и устранения одностороннего подмагнич гвагпгя в дасгата.гоной степени не происходит, чем сниякшается.надежность инвертора,Введение резистора, шунтирующегорезонансный контур, обеспечивает устойчивую работу инвертора на часто-,те, определяемой времяэадающим дросселем, с одновременным устраненпемодностороннего подггагггггчиваггил сердечника выходного траггсг 1 гогрггатора, Величина сопротивления резистора выбирается из условия г 1 адеггггя и,".пряжеппяб 7 Формула изобретения Составитель Н. ЦишевскаяРедактор М. Келемеш ТехредЛ. Олейник Корректор М. Шароши Заказ 5792/55 Тираж б 31 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г, ужгород, ул, Проектная, 4 3 12675 на нем ог тока намагничивания около (0,1-0,2)В, а параметры дросселя и конденсатора выбираются из условия обеспечения примерного равенстваволнового сопротивления контура сопротивлению резистора,Самовозбуждающийся инвертор, содер жащий выходной трансформатор с обмотками отрицательной и положительной обратной связи причем последние подключены через ограничительные резис-. торы к змиттер"базовому переходу силовых транзисторов, коммутирующие транзисторы коллекторами подключенык базам силовых транзисторов, эмиттерами - к общей шине, а базы соединенычерез последовательно включенные времяэадаюшие дроссель и обмотку отрицательной обратной связи, о т л и ч а"ю щ и й с я , тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем повышения стабильности частоты переключения силовых транзисторов, введеныпараллельный резонансный контур, выполненный на дросселе и конденсаторе,и резистор, шунтирующий резонансныйконтур, подключенный между эмиттерами силовых и коМмутирующих транзисто"ров.