Двухтактный транзисторный инвертор

) (1) 828 А М 7 53 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР ЛЬ 408438, кл. Н 02 М 7/538, 1973.,Авторское свидетельство СССР Ь 1098091, кл. Н 02 М 3/337, 1982.(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использованов устройствах электропитания систем автоматики и контроля специальных объектов. Цель изобретения - повышение быстродействия путем улучшения точности срабатывания датчиков насыщения при одностороннем насыщении сердечника выходного трансформатора,. Инвертор содержит выходной трансформатор на тороидальном сердечнике с выходной 20, двумя базовыми 18, 17 и двумя силовыми 19 обмотками, транзисторы 4 и 5, задающий генератор 1, два компаратора 7, 8 с опорными напряжениями 9, 10. Датчики тока выполнены в виде магнитодиодов 11 - 14, включенных по два последовательно с противоположно ориен. тированными областями высокой рекомбинации, 2 ил,Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах электропитания систем автоматики и контроля специальных объектов.Целью изобретения является повышение быстродействия путем улучшения точности срабатывания датчиков насыщения при одностороннем насыщении сердечника выходного трансформатора.На фиг. 1 представлена схема двухтактного транзисторного инвертора, на фиг. 2 - схема расположения магнитодиодов.Двухтактный транзисторный инвертор (фиг. 1) содержит задающий генератор 1, заторможенные блокинг-генераторы 2 и 3, силовые транзисторы 4 и 5, источник 6 питания, компараторы 7 и 8 с источниками 9 и 10 опорного напряжения, магнитодиоды 11 - 14, выходной трансформатор 15 с тороидальным сердечником 16, Обмотки трансформатора 15 имеют следующие обозначения: базовые - 17 и 18, силовые - 19.1 и 19.2, выходная - 20,база транзистора 4 подключена к выходам заторможенного блокинг-генератора 2, компаратора 7 и к базовой обмотке 17, а база транзистора 5 - к соответствующим выходам заторможенного блокинг-генератора 3, компаратора 8 и к базовой обмотке 18, Силовые обмотки 19 средней точкой через источник 6 питания соединены с коллекторами транзисторов 4 и 5, входами задающего генератора 1 и заторможенных блокинг-генераторов 2 и 3, Другие выводы обмоток 19.1 и 19,2 объединены с соответствующими базовыми обмотками 17 и 18, эмиттерами транзисторов 4 и 5, выходами заторможейных блокинг-генераторов 2 и 3 и входами задающего генератора 1. Выходы задающего генератора 1 подключены к заторможенным блокинг-генераторам 2 и 3,Магнитодиоды (фиг, 2) 11-14 включены по два последовательно (11 - с 12, 13 - с 14) с противоположно ориентированными областями высокой рекомбинации и с выводом средних точек, соединенных с . входами соответствующих компараторов 7 и 8, Напряжение питания на магнитодиоды 11, 12 и 13, 1.4 подается от источника 6 питания.Магнитодиоды 11, 12 и 13, 14 расположены вдоль проводников, соединяющих выводы соответствующих силовых обмоток 19.1 и 19.2 выходного трансформатора 15 с эмиттерами транзисторов 4 и 5 на расстоянии К от этих проводников перпендикулярно тангенциальным силовым линиям Вт магнитной индукции, создаваемым эмиттер ными токами, протекающими по этим проводникам.Заторможенные блокинг-генераторы 2 и 3 вырабатывают отрицательные. короткие импульсы, предназначенные для отпирания силовых транзисторов 4 и 5. Блокинг-генераторы 2 и 3 запускаются с соответствующих коллекторов генератора 1, поэтому срабатывают поочередно. Генератор 1 работает в автоколебательном режиме, но с принудительной синхронизацией, Синхронизирующие импульсы подаются в базовые цепи транзисторов генератора 1 с эмиттеров силовых транзисторов 4 и 5.Опорное напряжение (9 и 10) компараторов 7 и 8 подбирается равным напряжению, снимаемому со средних точек двух последовательно включенных магнитодиодов 11, 12 и 13, 14 в момент выхода магни 20 топровода 16 выходного трансформатора 15 в режим насыщения, С выходов компараторов 7 и 8 подаются положительные импульсы напряжений, предназначенные для формированного эапирания силовых транзисторов 4 и 5, в моменты, когда импульсы напряжения, снимаемые со средних точек магнитодиодов 11, 12 и 13, 14,превышают опорное напряжение(9 и 10) компараторов 7 и 8.Инвертор работает следующим образом.При переключении задающего генератора 1 и срабатывании заторможенного бло 30 кинг-генератора 2 происходит четкое отпирание транзистора 4, который поддерживается в открытом состоянии отрицатель 40 исходит рост эмиттерного тока, протекающего по проводнику, соединяющему выводы силовой обмотки 19.1 выходного 50 трансформатора 15 с эмиттером транзистора 4, и рост магнитной индукции вокруг этого проводника, в результате чего сопротивление одного магнитодиода 11 из последовательно включенных магнитодиодов 11 и 12 уменьшается, а другого 12 - увеличивается.Это приводит к увеличению напряжения, снимаемого со средней точки последовательно включенных магнитодиодов 11 и ным напряжением обмотки 17. Положительное напряжение обмотки 18 поддерживает транзистор 5 в закрытом состоянии, В рассматриваемый полупериод происходит перемагничивание сердечника 16 выходного трансформатора 15 в направлении против часовой стрелки,При этом происходит увеличение магнитной индукции сердечника 16 выходного трансформатора 15, Вследствие этого про 1677828одном корпусе и выпускают как один прибор.Наиболее целесообразно измерять индукцию магнитного поля, создаваемую токами, протекающими по силовым обмоткам 17 и 18 выходного трансформатора 15, Индукцию магнитного поля можно измерить непосредственно на поверхности проводников, соединяющих силовые обмотки 17 и 18 выходного трансформатора 15 с соответствующими эмиттерами трансформаторов 4 и 5. При этом для проводника круглого сече 50 12 и подаваемого на вход компаратора 7, При достижении магнитной индукцией трансформатора В величины, равной магнитной индукции насыщения Вз сердечника 16 выходного трансформатора 15, т,е. при окончании перемагничивания сердечника16 выходного трансформатора 15, напряжение на входе компаратора 7 превысит опорное напряжение 9, и положительный импульс напряжения с выхода компаратора 7 осуществляет интенсивное запирание насыщенного транзистора 4.,Как только процесс запирания транзистора 4 закончится и напряжение на участке эмиттер-коллектор этого транзистора. начнет возрастать, сработает генератор 1, Одновременнс с этим происходит срабатывание заторможенного блокинг-генератора 3, Отрицательный импульс этогоблокинг-генератора отпирает транзистор5, и далее происходят пооцессы, описанные выше,Компараторы могут быть выполнены по типовой схеме, В качестве магнитодиодов можно применять магнитодиоды, выпускаемые отечественной промышленностью.Применение магнитодиодов, включенных по два последовательно, с противоположно ориентированными областями высокой рекомбинации и с выводом средней точки по сравнению с использованием одного магнитодиода позволяет добиться практической независимости Выходного напряжения от темпеоатуры, увеличения чуаствительности в два раза,В .отсутствие магнитного поля приложенное к двум последовательно включенным магнитодиодам внешнее напряжение О делится пополам магнитодиодами, и потенциал средней точки при любой температуре равен О/2. При включении магнитного поля сопротивление одного магнитодиода уменьшается, а другого - увеличивается, что приводит к изменению потенциаласредней точки в два раза быстрее, чем при 45применении одного магнитодиода, Оба таких магнитодиода изготовляют обычно в ния радиусом Гфиг. 2), по которому проходит ток 1, тангенциальнзя составляющая маГнитной индукции на расстоянии Й)г От центра проводника аг;ределяется ВыражениемВг - (а, 12,г,"Ргде ио =- 1,257 10 .,". - магнитнаяпосгоянная,1 аким Образом. изобоетение позволяет, не сник;ая частоту преобразования напрс;жения, исключить режим глубокого насыщения сердечника выходного трансформатора и;г; е:1 ограничения тока силовых транзис",Оха н,ч Одностороннем насыщен лепдечн ":-:"3/ногэ тГ зн "ф Зрм" ТГ ОЯ с по" 1 ощыо ,;агнитодиодов и по сравнению с проГОтигом улучшить ь-;ассогабаоитные показатели инвертора, доб.тася полной электрической развязки силовых цепей и схемы правления, детектировать величину и направление индукции магнитнОГО поля с высокой точностью, повысить надежность сястемь. уг;равления В целом благодаря применению простых малогаба игных и пешевь,; ; - ничес:;их средств;Онтооля и УГРавл , -Я,ОООм,ла изобрстееия Двух актный транзистоаны 1:. нверто; содержащий Выходной трансформатор на тороиаальном сердечнике с Выходной и силОВОй Обмотками., задаощий Генератор, ВЫХОДЫ КОТОРОГО ПОДЛЮЧРНЫ К УПРВВЛЯЮ- щи;: ахеянам Гранзи торов В силовых цепях котарь,х Включены датчики тока асимметрии.:Омпараторы, первым входом подключенные к Опорному источнику, а друим входом - к Выходу датчика тока, выходом - с базам соответствующих транзисторов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродейстВия за счет улучшения точности срабатывания датчиков при Одностороннем насыщении выходного трансформатора. датчики тока асимметрии Выполнены в виде двух последоваельно соединенных магнитодиодов с протиВОположно Ориентированными Областями рекомбинации, расположенных параллельно проводнику, соединяющему силовую цепь транзисторов с одним из выводов для подключения к источнику питания или выводом силовой Обмотки, причем общие точки соединения магнитодиодов являются Выходами датчиков тОкэ.1677828Составитель Н, Цишевскаяактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор Т. Мале Заказ 3121 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1