Полумостовой инвертор

(51)4 Н 02 М 7/ аГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ 54) 11 ОЛУМОСТОВОИ ИНВЕРТОР(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах и системахэлектропитания электронной аппаратуры. Цель изобретения - повьппениенадежности и КПД путем устраненияасимметрии выходного напряжения.3 1494180 4 Инвертор содержит емкостный делитель напряжения на конденсаторах 1В 2, транзисторы 3, 4, защитные диоды 5, 6, токоограничивающие резисторы5 7, 8, коммутирующий трансформатор 11 с обмотками 9, 10 обратной связи, силовой трансформатор 22, цепочку запуска 43. Введение в инвертор дополнительно транзисторов 14, 15, защитных диодов 16, 17, токооГраничивающих элементов 18, 19, дополнительных обмоток 20, 2 1 коммутирующего трансформатора и соответствующих функциональных связей позволяет достичь цели изобретения.1 э.п. Ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.Целью изобретения является повышение надежности и КПД путем устранения асимметрии выходного напряжения инвертора.На фиг.1 приведена электрическая принципиальная схема полумостового инвертора; на фиг2 - то же, с вариантом исполнения токоограничивающих элементов. Полумостовой инвертор содержит конденсаторы 1, 2 емкостного делителя напряжения, последовательно соединенные транзисторы 3, 4, к управляющим входам которых, эашунтированным защитными диодами 5, 6, через токоограничивающие резисторы 7, 8 подключены обмотки 9, 10 обратной связи коммутирующего трансформатора 11, последовательно соединенные подключенные к входным клеммам 12, 13 транзисторы 14, 15, к управляющим переходам которых, зашунтированным защитными диодами 16, 17, через токоограничивающие элементы 18, 9 подключены дополнительные обмотки 20, 21 коммутирующего трансформатора 11, силовой трансформатор 22, первичная обмотка 23 которого включена между общей точкой конденсаторов 1, 2 и общей точкой транзисторов 14, 15, а вторичная обмотка 24 силового трансформатора 22 подключена к выходным клеммам 25, 26.Первичная обмотка 27 трансформатора 11 соединена последовательно с резистором 28 и подключена между общей точкой транзисторов.3, 4.Токоограничивающие элементы 18, 19 могут быть выполнены на резисторах 29, 30 или (фиг.2) на резисторах 31- 34, диодах 35-38 и дросселях 39, 40 насыщения. Параллельно защитным дио 5 20 25 30 35 40 45 50 15 дам 16, 17 могут быть подключены резисторы 41, 42.Цепочка 43 запуска может быть выполнена на ключе 44, конденсаторе 45, токоограничивающем резисторе 46, разрядном резисторе 47 и подключена параллельно транзистору 4.Полумостовой инвертор работает следующим образом.В исходном состоянии ключ 44 разомкнут, конденсатор 45 через резистор 47 разряжен. При замыкании ключа 44 первичная обмотка 27 трансформатора 11, соединенная последовательно с резисторами 28, 46, подключается к конденсатору 2 (конденсатор 45 согласно законам коммутации в начальный момент коммутации можно считать замкнутым накоротко). На обмотке 1 О трансформатора 11 наводится напряжение, начинается процесс лавинообразного открывания транзистора 4, двухконтактный генератор начинает работатьКонденсатор 45 выбирают таким, чтобы на рабочей частоте двухтактного генератора он яв" лялся для этого генератора достаточно малой нагрузкой. После размыкания ключа 44 конденсатор 45 разряжается через резистор 47.В каждом такте работы инвертора первичные обмотки 27, 23 трансформаторов 11, 22 подключены к разным конденсаторам 1, 2 емкостного делителя. При открытом транзисторе 3 открыт транзистор 15, первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключается к конденсатору 1, а первичная обмотка 23 трансформатора 22 - к конденсатору 2. При открытом транзисторе 4 открыт транзистор 14, первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключается к конденсатору 2, а первичная обмотка 23 трансформатора 22 - к конденсатору 1.Пусть напряжение на конденсаторе 1 увеличилось, а на конденсаторе 2, со149418 45 50 55 ответственно, уменьшилось, Тогдавремя такта, в течение которого первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключена к конденсатору 1, уменьшается, а время такта, в течение5 которого первичная обмотка 27 трансформатора 11 подключена к конденсатору 2, увеличивается. Ток через первичную обмотку 23 трансформатора 22, зависящий от тока нагрузки, подключенной к клеммам 25, 26, как правило, значительно превышает ток, протекающий через первичную обмотку 27 трансформатора 11 и зависящий 15 от тока, протекающего через токо- ограничивающие резисторы 7, 8 и токо- ограничивающие элементы 18, 19, поэтому влиянием тока, протекающего через обмотку 27 трансформатора 11, 20 на заряд - разряд конденсаторов1, 2 можно пренебречь.Поскольку в каждом такте работы двухтактного генератора первичные обмотки 27, 23 трансформаторов 11, 25 12 подключены к различным конденсаторам 1, 2, то время, в течение которого конденсатор 1 заряжается, а конденсатор 2 разряжается, уменьшается, а время, в течение которого конденсатор 1 разряжается и конденсатор 2 заряжается, увеличиваетсяНапряжение на конденсаторе 1 уменьшается.Таким образом, в предлагаемом35 инверторе существует отрицательная обратная связь, которая уменьшает случайные отклонения величин напряжений на конденсаторах делителя и, соответственно, отклонения длительности тактов работы двухтактного генератора, что обеспечивает автоматическое симметрировацие выходного напряжения инвертора. Однако при использовании в качестве токоограничивающих элементов 18, 19 резисторов 29, 30 вследствие несинхронности процессов выхода из состояний отсечки и насыщения транзисторов 14, 15 при их переключении возможно протекание сквозных токов через эти транзи;.торы и выход их из строя. Эта воэможность исключается в инверторе, принципиальная электрическая схема которого приведена на фиг.2.Рассмотрим работу этого инвертора.Пусть после переключения двухтактного генератора на обмотке 20 о 6трансформе гор 11 относительно эмит -тера трацзцстора 14 наводится положительное напряжение, а ца обмотке21 трансФорматора 11 атцосцтельцоэмиттера транзистора 15 - отрицательное напряжение. Запирающее напряжение к базе 1 рацзистора 15 будетприложено через время переключениядиода 37, а открывающее напряжениек базе транзистора 14 - только черезвремя, необходимое для ввода в насыщение дросселя 39 насыщения. В течение этого времени транзистор 14 закрыт запирающим потенциалом, поступающим через рез"стор 41, так какдроссель 39 насыщения выбран так,что время, необходимое для вВода егов насыщение, превышает время, необходимое для переключения диода 37 ивыключения транзистора 15. Сначалазакрыты оба транзистора 14, 15 илишь затем открывается транзистор 14,в следующем такте работы двухтактного генератора сначала закрыты обатранзистора 14, 15 и лишь затем открывается транзистор 15. Таким образом, возможность протекания сквозного тока через транзисторы 14, 15и выхода их из строя исключена. формула изобретения 1. Полумостовой инвертор, содержащий включенные параллельно между входными клеммами емкостный делитель и последовательно соединенные первый и второй транзисторы, к управляющим входам которых, зашунтированным первым и вторым защитными диодами, через токоограничивающие первый и второй резисторы подключены включенные встречно обмотки обратной связи коммутирующего трансформатора, первичная обмотка которого через третий резистор включена между выходом емкостноо делителя и общей точкой первого и второго транзисторов,вторичную обмотку силового трансформатора, подключенную к выходным клеммам, и цепочку запуска, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД путем симметрирования работы схемы, в него введены третий и четвертый транзисторы, третий и четвертый защитные диоды, третий и четвертый токоограничиваю/ щие элементы, а в коммутирующий трансформатор введены две дополнительные обмотки, причем третий и1494180 Составитель С.КоняхнРедактор А.Жаковская Техред Л,Кравчук Корректор С.Век аказ 4126/54 Тираж 646 1 оНИИПИ Государственного комитета по изобретениям1 13035, Москва, Ж, Раушская на исное, открытиям при ГКНТ д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 четвертый транзисторы включены последовательно между входными клеммами, а к их управляющим входам, зашунтированным третьим и четвертым5 защитными диодами, через токоограничивающие элементы подключены вклю-. ченные встречно дополнительные обмотки коммутирующего тран:форматора, причем обмотки обратной связи и дополнительные обмотки коммутирующего трансформатора, подключенные к управляющим входам транзисторов, соединенных с одноименными входными клеммами, включены встречно, первичная обмотка силового трансформатора подключена между выходом емкостного делителя и общей точкой третьего и четвертого транзисторов, а цепочка запуска - параллельно вто рому транзистору.2. Инвертор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в нем параллельно третьему и четвертому защитным диодам подключены введенные четвертый и пятый резисторы, а каждый токоограничивающий элемент содержит включенные параллельно между его входом и выходом две цепочки, представляющие собой последовательно соединенные диоды и резистор и также последовате. ьно соединенные другой диод, дроссель насыщения и другой резистор, причем диоды включены друг с другом встречно.