Транзисторный автогенератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1 Т 67651 ц 5 Н 02 М 3/33 37уч но-исследо вател ьрукторский и технолот низковольтного Карась и Л.И,Дикельство СССРМ 3/339, 1986.ельство СССР7/538, 1978.ГЙ АВТОГЕНЕРАТОРвторичные источникинзисторный автогене ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1(46) 07,10.92. Бюл, М (71) Всесоюзный на ский, проектно-конст гический институ аппаратостроения (72) В.Е.Райнин, В.Л. (56) Авторское свидет %1379908, кл, Н 02Авторское свидет М 919032, кл. Н 02 М (54) ТРАНЗИСТОРН Ь (57) Использование: электропитания. Тра Изобретение относится к устройствам для преобразования постоянного тока в переменный и может быть использовано для преобразования энергии батарей постоянного тока в переменный ток для маломощных потребителей, работающих от сети переменного тока, например для питания электробритв в вагонах дальнего следования.Известен двухтактный самовозбуждающийся преобразователь напряжения 1, содержащий силовые транзисторы, силовой трансформатор, дополнительный транзистор, шунтирующий своим коллектор-эмиттерным переходом одну из базовых обмоток и узел регулирования частоты, выполненный на двухбазовом диоде. Окончание одного из полупериодов работы этого преобразователя определяется временем заряда хронирующего конденсатора до уровня, при котором открывается двухбазоК 1 йц и Ь 1 ДЦ 1;, ,Б -Л,щдратор содержит четыре транзистора 1 - 4, силовой трансформатор 5, пусковые конденсаторы 6 и регулировочный резистор 7, дополнительно введены диодный мост, который состоит из диодов 8-11, параметрический стабилизатор напряжения на базе стабилитрона 12, резистора 13, однопереходного транзистора 14, конденсатора 15, транзистора 16 и два диода 17, 18. Изобретение обеспечивает двухполупериодную синхронизацию, что дает возможность предотвратить выход сердечника выходного трансформатора в режим насыщения, кроме того, обеспечивает регулирование частоты. 1 ил. вый диод, а окончание второго полупериода - моментом выхода сердечника трансформатора в режим насыщения по петле гистерезиса, Недостатком такого устройства является низкий КПД, обусловленный дополнительными потерями мощности, связанными с протеканием импульсов тока при замыкании ключа в цепи Обмотки в первый полупериод, а также протеканием импульсов тока по первичной обмотке и через транзистор в режиме выхода сердечника трансформатора в насыщение во второй полупериод.Наиболее близок к предлагаемому транзисторный автогенератор (2), содержащий выходной трансформатор и узел регулирования частоты на базе однопереходного транзистора и хронирующей ВС-цепи, транзисторный ключ, двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен к базовым обмоткам силовых транзисторов, ицепи формирования дополнительных синхроимпульсов, состоящей из двухполупериодного выпрямителя, питающей обмотки, дифференцирующей цепочки, ключевого транзистора, Указанное устройство обеспечивает двухполупериодную синхронизацию, что дает возможность предотвратить выход сердечника выходного трансформатора в. режим насыщения, т,е, повысить КПД устройства с возможностью регулирования частоты.Недостатком указанного устройства является сложность, обусловленная наличием цепи формирования дЬполнительных синхроимпульсов, состоящей из транзистора, дифференцирующей цепи, двухполупериодного выпрямителя и питающей обмотки, а также цепи коммутации транзисторов резистор и конденсатор, имеющий значительные габариты),Целью изобретения является упрощение схемы.Поставленная цель достигается тем, что в известный транзисторный автогенератор, содержащий выходной трансформатор и узел регулирования частоты на базе однопереходного транзистора и хронирующей ВС- цепи, транзисторного ключа и двухполупериодного выпрямителя, вход которого подключен кбазовым обмоткам силовых транзисторов, дополнительно введены два диода, имеющих общую точку одноименных электродов, другие электроды этих диодов подключены к базовым обмоткам, узел регулирования частоты подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход узла регулирования частоты - к входу транзисторного ключа.Именно за счет того, что в известный транзисторный автогенератор дополнительно введены два диода, имеющих общую .точку одноименных электродов, другие электроды этих диодов подключены к базовым обмоткам, узелрегулирования частоты подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход узла регулирования частоты - к входу транзисторного ключа, значительно упрощается схема устройства,Авторам не известны устройства подобного назначения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками данного устройства.Схема автогенератора представлена на чертеже,Транзисторный автогенератор содержит четыре транзистора 1 - 4, которые вклюцены по мостовой схеме, силовой трансформатор 5, первичная обмотка которого включена в диагональ моста, а четыре 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вторичные обмотки подключены к базам соответствующих транзисторов 1 - 4 таким образом, чтобы .обеспечить открывание транзисторов одного плеча моста и закрывание транзисторов другого плеча, пусковые конденсаторы 6, регулировочный резистор 7, двухполупериодный выпрямитель, который состоит из диодов 8 - 11, параметрический стабилизатор напряжения, выполненный, например, на базе стабилитрона 12 и резистора 13, которые соединены последовательно, однопереходный транзистор 14, конденсатор 15, транзисторный ключ 16 и два диода 17 и 18, которые имеют общую точку катодов, Аноды этих диодов подключены к базовым обмоткам силовых транзисторов, узел регулирования частоты, выполненный на базе однопереходного транзистора 14 и хронирующей ВС-цепи 7, 15, подключен к выходу диодов 8 - 11 двухполупериодного выпрямителя,. а выход узла регулирования частоты - к вхору транзисторного ключа 16,Работает транзисторный автогенератор следующим образом,При подаче напряжения питания через пусковые конденсаторы 6 и по первичной обмотке силового трансформатора 5 начинает протекать ток, что вызывает изменение магнитного потока в его сердечнике, а это, в свою очередь, приводит к появлению напряжения положительной полярности на концах обмоток, подключенных к базам транзисторов 1 и 4, которые при этом начинают открываться, Ток по первичной обмотке трансформатора 5 увеличивается.Процесс происходит лавинообразно до полного открывания транзисторов 1 и 4, Одновременно происходит перемагничивание сердечника в определенном направлении, Транзисторы 2 и 3 остаются закрытыми, т.к, на их базы подается отрицательное(запирающее) напряжение,Напряжение, возникающее на базовых обмотках транзисторов 2 и 4, выпрямляется диодным мостом, стабилизируется стабилитроном 12 и подается на времязадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных регулировочного резистора 7 и конденсатора 15, и на однопереходный транзистор 14, эмиттер которого подключен между регулировочным резистором 7 и конденсатором 15.При достижении напряжения на конденсаторе 15 определенного уровня одно- переходный транзистор 14 открывается, и конденсатор 15 разряжается, что приводит к открыванию транзисторного ключа 16. Образуется замкнутый контур "базовая обмотка транзистора 4 (плюс), диод 18, переходколлектор-эмиттер открытого транзистора 16, диод 9 моста, базовая обмотка транзистора 2 (минус)" для протекания тока базовых обмоток транзисторов 2 и 4, вследствие чего ток базы транзистора 4 резко уменьшается, транзистор 4 выходит из насыщения и закрывается, Одновременно закрывается и транзистор 1.Изменение индукции намагниченного сердечника силового трансформатора 5 по частной петле гистерезиса при прекращении тока в первичной обмотке вызывает появление напряжения положительной полярности на концах базовых обмоток транзисторов 2 и 3, что и приводит к их открыванию. По обмотке в диагонали моста ток начинает протекать в противоположную сторону, транзисторы 2 и 3 лавинообразно открываются, сердечник трансформатора 5 перемагничивается в обратном направлении, Одновременно происходит заряд конденсатора 15 через регулируемый резистор 7. Через промежуток времени, определяемый моментом открывания однопереходного транзистора 14, происходит открывание транзистора 16, и ток базовых обмоток транзисторов 2 и 4 замыкается по контуру "базовая обмотка транзистора" 2 (плюс), диод 17, открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 16, диод 11 моста, базовая обмотка транзистора 4 (минус)". Ток базы транзистора 2 уменьшается, транзистор 2 выходит из насыщения, и транзисторы 2 и 3 закрываются, а транзисторы 1 и 4 открываются аналогично описанному выше,Так формируется вторая половина периода колебаний инвертора, Периодическое изменение направления намагничивания сердечника трансформатора 5 вызывает появление на выходной обмотке последнего периодически изменяющееся напряжение практически прямоугольной формы с частотой, определяемой временем заряда времязадающего конденсатора 15 5 через регулируемый резистор 7 до напряжения открывания однопереходного транзистора 14.Максимальное время заряда времязадающей цепи 7, 15 определяется током 10 включения однопереходного транзистора14, измеряемым микроамперами, а минимальное время заряда-током его выключения, измеряемым миллиамперами, т.е.частота автогенератора может регулиро ваться в достаточно широких пределах.Таким образом, по сравнению с прототипом 2, за счет введения в схему известного транзисторного автогенератора указанных выше элементов и связей, опи санное техническое решение позволяет существенно упростить схему устройства,Формула изобретения Транзисторный автогенератор, содер жащий выходнойтрансформатор и узел регулирования частоты, выполненный на базе однопереходного транзистора и хронирующий ВС-цепи, транзисторный ключ и двухполупериодный выпрямитель, вход 30 которого подключен к базовым обмоткамсиловых транзисторов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения схемы, в него дополнительно введены два диода, имеющих общую точку одноименных элект родов, другие электроды этих диодов подключены к базовым обмоткам, узел регулирования частоты подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход узла регулирования частоты - к входу тран зисторного ключа.1767651 Составитель Л,Дик Техред М,Моргента Корректор едактор Б.Федотов ри каз 3556 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ри ГК Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 107 Р