Регулируемый инвертор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистиче сии кРеспублик 11750687(51)М. Кд, Н 02 М 7/537 Государстввнный комитет по пп. 1 и 2 от 02.01.78(2 рритет по и, 3 от 07.06.78 йо делам изобретений и открытий(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к преобразоватепьной технике и предназначено для электропитания различной аппаратуры регулируемым или стабилизированным напряжением постоянного тока.5Известны инверторы, в которых регулирование и стабилизация выходного напряжения происходит благодаря подаче в базовые цепи управляющего сигнала с регулируемой паузой на нуле 111В таких инверторах отсутствуют сквозные токи, они обладают высоким КПД. Из известных устройств наиболееблизким по технической сущности к изоб 15ретению является инвертор, содержащийпредварительный усилитель, имеющийосновные и дополнительные обмотки, при -чем каждая основная обмотка подключенаодним концом к базовому выводусоответствукзцего силового транзисторачерез ограничительный резистор, другимконцом связана через диод с эммитеромтого же транзистора, и резистор 2 Недостатком известного инвертораявпяется то, что к переходу эмиттер - база закрытого транзистораприкладывается напряжение, равное повеличине сумме напряжений управляютцейи дополнительной обмоток и форсирующегоконденсатора. Величина максимальнодопустимого обратного напряжения для перехода эмиттер-база современных силовых транзисторов составляет 4-5 В. Поэтому в данной схеме не могут быть применены все известные транзисторы. Шунтирование же переходов транзисторов обратными диодами приводит к снижению КПт 1 инвертора.1Йля повышения надежности работы инвертора путем снижения величины запирающего силовые транзисторы напряжения в предлагаемом регулируемом 1 инверторе каждая дополнительная обмотка, через ограничительный элемент включена, между эмиттером силового транзситора и точкой соединения ограничивающего7506 В резистора с концом выходной обмоткипредварительного усилителя.Кроме того, в качестве ограничивающегоэлемента может быть применен резисторилй транзистор, причем база транзисторавключена через резистивный делитель кэмиттеру и к упомянутой точке соединения.На фиг.1 дана схема регулируемогоинвертора, когда в качестве ограничительного элемента использован резистор; кафиг. 2 - схема регулируемого инверторав полумостовом варианте, когда в качестве ограничительного элемента использован транзистор,Регулируемый инвертор, собранный, 15например, по мостовой схеме, содержитсиловые транзисторы 1-4 с обратнымидиодами 5-8, В базовой цепи каждого силового транзистора включенавыходная обмотка 9 предварительногоусилителя. Обмотка 9 подключена к базесилового транзистора через ограничивающий резистор 10, зашунтированныйконденсатором 11, а к эмиттеру - черезпоследовательно соединенные диод 12 ивспомогательный рез .стор 13. Конденсатор 11 служит для форсированного рассасывания избыточных носителей из базовойобласти при запирании транзисторов.Последовательно соединенные дополпитель- ЗОная обмотка 14 с дополнительнымрезистором 15, примененным в качествеограничительного элемента, включенымежду точкой соединения обмотки 9 сограничивающим резистором 10 и эмиттером силового транзистора. Обмотка 9и 14 намотаны на общем сердечникетрансформатора 16. Нагрузка 17 подклю -чена ко вторичной обмотке выходноготрансформатора 18.Предварительный усилитель умощняетсигналы, вырабатываемые системой управления и подает их в базовые цепи силовыхтранзисторов, Управляющие сигналыимеют регулируемую системой управления 45паузу на нуле. Пусть на концах обмоток,обозначенных точкой, наводится ЭЙСположительного знака. При этом транзисторы 2 и 3 будут открыты суммойтоков, протекающих по цепям: конец обмотки 9, обозначенной точкой, резистор10, переход база-эмиттер, диод 12,резистор 13, второй конец обмотки 9конец обмотки 14, обозначенный точкойрезистор 15, резистор 10, переход55база-эмиттер, второй конец обмотки 1 4,Для ограничения токов, протекающихпо обмоткам 9 и 14, включены вспомо 7 4гательный 13 и дополнительный 15резисторы. Конденсатор 11 в базовойцели транзисторов 2 и 3 заряжается сполярностью, показаной на фиг.1, ТранзистоРы 1 и 4 в это вРемЯ запеРты сУммой напряжений обмотки 14 и конденсаторов 11, Величина запирающего напряжениявыбирается соответствующим выборомчисла. витков обмотки 14. Емкость конде нса тора 1 1 выбир а ется тако й, ч т обыпеременная составляющая напряжения.на нем была незначительной. Обмотки 9в базовых цепях транзисторов Е и 4 блокируются плодами 12 и не оказывают влияния на работу транзисторов 1, 4, Во времяпаузы в управляющем напряжении транзисторы 1 и 4 остаются запертыми напряжениемконденсаторов 11, прикладываемым к переходам эмиттер-база через обмотки 14,Транзисторы 2 и 3 в это время будутфорсированно запираться напряжением конденсаторов 1 1,Ф 1Ток рассасывания ограничивается в этомслучае активными сопротилениями резистора 15 и обмотки 14, при этом достигается необходимое время переключениятранзисторов и. снижаются плнамическиепотери в них, В следующий полупериодпосле смены полярности управляющегонапряжения транзисторы 2 и 3 остаютсязапертыми под действием суммы напряжений обмоток 14 и остаточного напряженияна конденсаторах 11, а транзисторы 1 и4 открываотся,В дальнейшем процессы протекаютаналогично описанному выше,На фиг,2 дана схема регулируемогоинвертора в полумостовом варианте, когда в качестве ограни ительного элементаиспользован транзистор 19 с делителемна резисторах 13 и 20, Работа схемыпроисходит аналогично выше описанной стой лишь разницей, что при уменьшениивеличины управляющего сигнала па обмотках 9 до нуля (соответствует паузе всигнале управления) транзистор 19 от-".пирается на время рассасывания неосновныхносителей в силовом транзисторе током,,протекающим по цепи; плгос конденсатора10, дополнительный резистор 13, переход база-эмиттер транзгстора 12, дополнительная обмотка 14, переход эмиттербаза силового транзистора 3, минус конденсатора 10, После отпирания транзистора 12 ток рассасывания неосновныхносителей силового транзистора 3 ограничивается только сопротивлением открытоготранзистора 12 и активным согротивлением5 7506 дополнительной обмотки 14. Поэтому транзистор 3 форсированно запирается. Сило вой транзистор 4 в это время остается запертым напряжением конденсатора 10,Предлагаемый инвертор отл чает я от 5 известного возможностью выбора необходимой величины запирающего напряжения силовых транзисторов, что позволяет повысить его надежность, при этом в схеме сохраняется форсированное запираниео транзисторов. Ф орму ла изобретения151, Регулируемый инвертор, содержащий. предварительный усилитель, имеющий основные и дополнительные выходные обмотки, причем каждая основная обмотка подключена одним концом к базовому вы воду соответствующего силового транзистора через ограничительный резистор, шунтированный конденсатором, другим концом связана через диод с эмиттером того же транзистора, и резистор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, каждая дополнительная обмотка через ограничительный элемент." включена между эмиттером соответствую 87 6щего силового транзистора и точкой соединения ограничивающего резистора сконцом выходной обмотки предварительного усилителя,2. Инвертор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве ограничивающего элемента использован резистор,а между концом обмотки и диодом включенвспомогательный резистор,3, Инвертор по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве ограничивающего элемента использован транзистор,база которого черезрезистивный делительподсоединена к эмиттеру силового транзистора и к упомянутой точке соединения,Источник информации,принятые во внимание при экспертизе1, Устройства вторичных источниковэлектропитания РЗА,МДНТП, 1976;с, 65,2, Моин В,С. и Лаптев Н,Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи. МЭнергия", 1972, с, 342, рис,9-17 д,Примечание: Приоритет по пп. 1 и 2 исчислятьс 02.01,78 согласно дополнительныхматериалов, поданных по заявкеМ 2405417/07, а приоритет по п,3исчислять с 07.06.78 согласно присоединенной заявке Ф 2624951/07.750687 итель Г. ОгневН, Ковалева Шагова Корректор И. Мус Т писное филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,Заказ 4668/44 Тираж 783 ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4