Двухтактный транзисторный инвертор

1282295 4 Н 02 М 7/537 ЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ о и В.А. Дацен8.8)нзисторные пствах питанипаратуры. М.2. 4 и 6, расп ках трансфо ственно орт кам. Выводы 4, 6 соедин подключены напряжения. элек азов го в ван ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИН АВТОРСКОМУ СВИ(56) РомразоватрадиоэлЭнергия 545524-0708.8301.87. Бюл.Хандогин314.58 (08аш Э.М. Трали в устройктронной ап1975, с. 1 54) ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕ обретение относится к области техники, в частности к преобелям напряжения из постоянно- ременное, и может быть исполь в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД инвертора путем устранения асимметрии выходного сигнала, возникающей при перемагничивании трансформатора. Двухтактный инвертор, содержащий выходной трансформатор 1 и электромагнитный переключающий элемент, выполненный в виде трансформатора 5 с насыщающимся сердечником, снабжен дополнительными обмоткамисложенными на сердечнирматоров 1 и 5 соответогонально первичным обмотдополнительных обмотокены последовательно ик источнику переменного 9Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям напряжения из постоянного в переменное, и может быть применено во Вторичных источниках электропц тания различной аппаратуры.Целью изобретения является повышение КПД двухтактного транзисторного инвертора путем устранения асимметрии выходного сигнала, возни- О кающего при перемагнцчивании трансформатора.1 а Фиг, 1-3 изображены схемы вариантов двухтактного транзисторного инвертора; на Фиг. 4 - диаграмма намагничивания сердечника трансформатора с ортогональными обмотками.Один иэ вариантов двухтагтного ицвертора (Фиг,1) содержит выходной трансформатор 1, па сердегпцпе которого расположены первичная 2, вторичная 3 и ортогональная к цим дополнительная 4 обмотки. электромагнитньгй переключающий элемент, нагпример трапсформатар 5 с цасьпцающимся сердечником, дополнительная об-. мотка б которого ортогоцальна обмоткам. 7 и 8, управляемые ключи 9 и О ,усилителя мощности н задающего ге 30 нератора, ограничительные резисторы 11. Управляемые ключи 10 и обмотки 7 насьпцающегося трансформатора 5 соединены по схеме инвертора с самовозбужпением автог енератора, Ключи 9, обмотка 2 выходного трансформатора 1 и обмотка 8 трансформатора 5 соединены по схеме двухтактного усилителя мощности с общим эмцттером. Резисторы 11 включены в цепи управляющих электродов ключей 9 и 1 О. Дополни 40 тельные обмотки 4 и 6 трансформаторов 1 и 5 соответственно соединены последовательно и подключены к источнику переменного напряжения, частота которого равна, частоте задающего генератора.При меньшей выходной мощности иц.вертор может быть построен по схемам, приведенным на фиг, 2 и 3.1 50Вариант по схеме Фиг. 2 содержитвыходной трансформатор 1, трансформа-,тор 5 с насьпцающимся сердечником,управляемые ключи 9, ограничительныерезисторы 11 и 12, симметричный стабилитрон 13, Трансформатор 1, ключи9, резистор 11 и обмотка 8 трансформатора 5 соединены по схеме двухтактного усилителя мощности с общим эмиттером, Обмотка 7 трансформатора 5 через параметрический стабилизатор переменного напряжения на элементах 12 и 13 соединена с крайними выводами обмотки 2 выходного трансформатора 1. Дополнительггые обмотки 4 и б трансформаторови 5 соединены последовательно и подключены к источнику 14 переменного напряжения.Кроме трансформатора электромагнитный переключающий элемент может быть выполнен и на дросселе насыщения. Схема инвертора с дросселем насыщения приведена на Фиг. 3. Этот инвертор содержит управляемые ключи 9, выходной трансформатор 1, резисторы 1 и дроссель 15 насыщения, на сердечнике которого расположены основ-. ная 16 и дополнительная ортогональная б обмотки. Элементы 1, 9 и 11 соединены по схеме двухтактного авто- генератора с объединенными коллекторами. Основная обмотка дросселя 15 насьпцения включена между управляющими электродами клгочей 9. Обмотки 4 и 6 соединены, как и в других вариантах.Вариант инвертора по схеме фиг.1 работает следующим образом.Лвтогенератор ца элементах 5, 10 и 11 вырабатывает переменное выходное напряжение прямоугольной формы, причем длительность импульсов каждой полярности определяется временем, в течение которого сердечник насьшгающегося трысформатора 5 перемагничивается от состояния насыцения одной полярности до насыщения другой полярности. Обычно это напряжение представляет собой симметричный меандр. Это напряжение поступает на управляощие электроды ключей 9 усилителя мощности (элементы 1, 9, 11 и 8) и поочередно открывает их, Прч этом к обмотке 2 выходного трансформатора 1 прикладывается переменное напряжениеЕсли нагрузка, подключаемая к обмотке 3 выходного трансформатора 1, несимметрична относительно полярности выходного напряжения (например содержит однополупериодный выпрямитель) или прикладываемое к обмотке 2 выходного трансформатора 1 напря-. жение несимметрично, например вследствие различия времени восстановления ключей 9, то сердечник трансформатора 1 будет перемагничиватьсятакже несимметрично, появится постоянная составляющая тока подмагничивания и сердечник при одной из полярностей выходного напряжения начнет заходить в область насыщения.Обмотки 4 и 6 трансформаторов 1 и 5 и прикладываемое к ним переменное напряжение выбраны из следующего условия: при отсутствии насьпцения сердечника трансформаторапо обмоткам 2 и 3 он не насьпцался и по обмотке 4. Так как поля основных 2 и 3 и дополнительной 4 обмоток ортогональны, то при отсутствии насьпцения сердечника эти обмотки друг на друга не влияютНа фиг, 4 этому случаю соответствуют магнитный поток от обмотки 4 - В, изменяющийся по оси В, и магнитный поток от обмоток 2 и 3 - В, Вз, изменяющийся по оси В . Однако, когда вследствие асимметрии сигнала сердечник трансформатора 1 входит в область насыщения (фиг. 4, В ри)то он оказывается в насьпцении и для обмотки 4 (фиг. 4, В ) - проекция значения потока насыщения Вп, отложенного по оси В на ось В. Напряжение на обмотке 4 нри этом падает и соответственно увеличивается напряжение и ток обмотки 6, которая при этом уменьщает основное значение индукции насьпцения сердечника трансформатора 5, а насыщение сердечни-. .ка трансформатора 5 означает изменение полярности выходного напряжения автогенератора и переключение управляющих ключей 9 усилителя мощности. Гаким образом, при насьпцении сердечника выходного трансформатора, 1 сразу же происходит закрывание открытого ключа 9 и предотвращается возрастание тока через него. В результате устраняется снижение КПД двухтактного инвертора, вызываемое асимметрией сигнала выходного трансформатора. Аналогичным образом работает иинвертор по схеме на фиг.2. Незначительное насыщение сердечника трансформатора 1 вызывает насьпцение сердечника трансформатора 5 и снятиеоткрывающего напряжения с управляющего электрода ранее открытого управляемого ключа 9В инверторе по схеме фиг, 3 на- О сьпцение сердечника дросселя 15 означает падение индуктивного сопротивления обмотки 16 и также снятие открывающего напряжения с открытогоключа 9,15Введение в выходной трансформатори электромагнитный переключающий элемент (трансформатор или дроссель насьпцения) последовательно соединен" ных и подключенных к источнику переменного напряжения ортогональных обмоток позволяет устранить асимметрию сигнала выходного трансформатора, что повьппает,КПД устройства,Формула изобретенияДвухтактный транзисторный инвертор, содержащий задающий генератор, 30 выполненный по схеме с электромагнитным переключающим элементом, иусилитель мощности на транзисторахс выходным трансформатором, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения КПД инвертора путем устранения асимметрии выходного сигналавозникающего при перемагничиваниитрансформатора, он снабжен дополни"тельными обмотками, соединенными пос О ледовательно, подключенными к источнику переменного напряжения, частота которого равна частоте задающегогенератора, и расположенными на сердечниках электромагнитного переклю чающего элемента и выходного трансформатора ортогонально,их первичным обмоткам.Корректор Е. Рашко В. Данко 661 сн д. 4/5 я, 4 оизводственн Редактор Заказ 72 Составитель В. ЖуравлевТехред В. Кадар/56 Тир ВНИИПИ Госу по делам 113035, Мосдарственного комитета изобретений и открытий ква, Ж, Раушская на олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. П