Транзисторный регулируемый инвертор

Союз Советских Социалистических республик(23) Приоритет Н 02 М 7/337 Государственный комнтет СССР по делам изобретений н открытнй(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИНВЕРТОР 2 х генер ым выво Недостат узкйй диапа ходного напр,Для достижения указанной целиустройство снабжено двумя регулирующими обмотками трансформаторагенератора прямоугольны( импульсов,каждая из которых одним выводом 15 подключена к выключающему диоду,соединенному с базой транзистораведомого генератора согласно с управляющим переходом, а другим впротивофазе - ко второму концу 20 синхронизирующей обмотки и к одномуиз выводов регулирующего элемента,управляющий вход которого соединенс эмиттерами транзисторов ведомогогенератора.На фиг.1,3 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммыпроцессов (где О - базовыйтоктранзистора ведомого генератора ХВ; ЗО Е - заряд в базе транзистора ведоа предлагаемому й регулируеащий генератор ов и двухтактомый генератор Изобретение относится к преобра -зовательной технике и может бытьиспользовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, а также в устройствах автоматики и управляемого электроприводаИзвестен транзисторный инверторс.широтно-импульсной модуляцией,содержащий генератор прямоугольныхимпульсов и ведомый транзисторныйгенератор с трансформаторами, синхронизирующими обмотками и обмоткобратной связи 1,Наиболее близким кявляется транзисторнымый инвертор,-содерж,прямоугольных импульсный транзисторный ведс трансформатором, включающими диодами и регулирующим элементом, причем один конец каждой из синхронизирующих обмоток трансформаторагенератора прямоугольных импульсовподключен к последовательно соединенным отпирающему диоду и обмоткеобратной связи трансформатора ведомого генератора, связанной сбазой транзистора ведомого генератора, а соединенные последовательновыходные обмотки трансформаторов . торов подключены к выдам инвертора 2,к данного устройства - он регулирования выяжения, 838981мого генератора Я , - напряжениена нагрузке П ),Устройство содержит генератор 1прямоугольных импульсов; двухтактныйтранзисторный ведомый генератор 2,транзисторы 3, 4 ведомого генератора,трансформаторы 5, б генераторов, выходные обмотки 7, 8 трансформаторов,нагруэкУ 9, синхронизирующие обмотки 10, 11 трансформатора генераторапрямоугольных импульсов, обмотки 12,13 обратной связи трансформатораведомого генератора, отпирающиедиоды 14, 15, регулирующие обмотки16, 17 трансформатора генераторапрямоугольных импульсов, выключающие диоды 18, 19, регулирующий элемент 20.Инвертор выполнен по схеме свольтодобавкой на переменном токе,Выходные обмотки 7, 8 трансформаторов 5, б и нагрузка 9 соединены последовательно. Синхронизирующая обмотка 10 (11) подключена кпоследовательно соединенным обмотке12 (13) обратной связи и отпирающему диоду 14(15), связанным с базой транзистора 3 (4). Регулирующаяобмотка 16 (17) включена последовательно с выключающим диодом 18 (19)подключенным к базе транзистора(11) и выводом регулирующего элемента 20, управляющий вход которогоподсоединен к эмиттеру транзистора3 (4) .Работа инвертора протекает всоответствии с временными диаграммами (фиг. 2). Импульсное двухполярное напряжение, снимаемое свыходной обмотки 8 трансформатора 5генератора 1 прямоугольных импульсов, выполненного, например, посхеме генератора Ройера, суммируется с напряжением на выходной обмотке 7 трансформатора ведомого генератора и прикладывается к нагрузке 9 в виде прямоугольных модулированных по ширине импульсов(Фиг. 2 в) с Фазовым сдвигом б . Засчет управляющего напряжения ссинхронизирующих обмоток 10, 11и обмоток 12, 13 обратной связичерез отпирающие диоды 14, 15 формируются базовые токи транзисторов3, 4, Допустим, что транзистор 3открыт, а транзистор 4 закрыт.Прямой базовый ток 1 (фиг. 2 а)транзистора 3 определяется сопротивлением регулирующего элемента 20.После входа транзистора 3 в насыщение происходит накапливание в егобазе заряда Я (Фиг. 2 б) от граничного значения Я. В это времяотпирающий диод 14 открыт, а выключающий диод 18 закрыт эа счет напряжения на регулирующей обмотке16. Напряжения на синхронизирую 5 10 15 20 25 3 О 35 40 45 5 О 55 60 65 щей обмотке 11 и обмотке 13 обратной Связи являются запирающими для транзистора 4. При переключении генератора 1 прямоугольных импульсов изменяется полярность напряжений на выходной обмотке 8 (формируется пауза в Бд), регулирующих 16, 17 и синхронизирующих 10, 11 обмотках с одновременным выключением отпирающего диода 14 и включением выключающего диода 18. На этом интервале отсутствует ток через диод 14, так как напряжение на синхронизирующей обмотке 10 и обмотке 12 обратной связи имеютпротивоположные полярности, а через выключающий диод 18 начинает протекать прямой базовый ток 1 (фиг.2 а), имеющий меньшую величину по сравнению с током, обеспечивающим насыщенное состояние транзистора 9. Транзистор 4 остается в области отсечки из-эа блокирующего действия обмотки 13 обратной связи. В базе транзистора 3 заряд О(фиг, 2 б) начинает спадать, и после достижения граничного значения Я происходит выход транзистора 3 в активный режим с: последующим эапиранием. Следующее эа этим изменение полярности напряжения на обмотках трансформатора б и появление базового тока через отпирающий диод 15 приводит к отпиранию транзистора 4 и переходу его в насыщение. В дальнейшем процессы повторяются аналогично описанному. За счет изменения сопротивления регулирующего элемента осуществляется воздействие на базовые токи транзисторов на интервале насыщения и рассасывания. При уменьшении сопротивления происходит увеличение базового тока на обоих интервалах, но в различных пропорциях; базовый ток на интервале насыщения увеличивается значительно больше, чем базовый ток на интервале выхода транзистора иэ насыщения, и при этом возрастает фазовый сдвиг бд (фиг. 2, показано пунктиром).Устройство, принципиальная схема которого представлена на фиг. 3, отличается от инвертора (фиг, 1 ) Фазировкой включения синхрониэирующей 10 (11) и регулирующей 16 (17) обмоток (включение синфазное) и полярностью подключения включающего диода 18 (19) (встречно с управляющими переходами транзисторов), причем синхронизирующие и регулирующие обмотки подсоединены к различным выводам регулирующего элемента 20. При таком включении обмоток ускоряются процессы выключения транзисторов за счет обратного базового тока, который протекает через выключающий диод 18 (19) и увеличивается с уменьшением прямого базового тоха. В остальном работа этого инвертора происходит аналогично опис ан ному,Расширение диапазона регулирования выходного напряжения инверторапроисходит за счет отделения контура, формирующего базовый ток наинтервале насыщения транзистора,от контура, формирующего базовыйток на интервале выхода этого транзистора иэ насыщения, при изменении обоих токов за счет общего регулирующего элемента в соответствующих пропорциях в широких пределах,Достигаемый эффект позволяетиспользовать предлагаемый инверторпри значительных пределах изменениятока нагрузки и напряжения питанияс осуществлением стабилизации выходного напряжения, увеличить диапазон рабочих частот инвертирования,рационально выбрать коэффициентытрансформации трансформаторов гене,раторов, снизить потери холостогохода, повысить КПД и улучшить удельные энергетические показатели.Предлагаемое устройство может бытьвыполнено по лучевой, мостовой идругим известным схемам - однофазными многофаэным,формула изобретенияТранзисторный регулируемый инвертор, содержащий генератор прямоугольных импульсов и двухтактный транзисторный ведомый генератор с трансформатором, выключающими диодами и регулирующим элементом, причем один конец каждой из синхронизирующих обмоток трансформатора генератора прямоугольных импульсовподключен к последовательно соединенным отпирающему диоду и обмоткеобратной связи трансформатора ведомого генератора, связанной с базойтранзистора ведомого генератора, асоединенные последовательно выходные обмотки трансформаторов обоихгенераторов подключены к выходнымвыводам инвертора, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с целью расширения диапазона регулирования выход 15 ного напряжения, инвертор снабжендвумя регулирующими обмотками трансформатора генератора прямоугольныхимпульсов, каждая иэ которых однимвыводом подключена к выключающемущ диоду, соединенному с базой транзистора ведомого генератора согласнос управляющим переходом, а другимв противофазе - ко второму концусинхронизирующей обмотки и к одномуиз выводов регулирующего элемента,управляющий вход которого соединенс эмиттерами транзисторов ведомогогенератора.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1, Авторское свидетельство СССР1 Ф 545054, кл, Н 02 М 7/537, 1974.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2648704/24-07,кл. Н 02 М 7/537, 31.10.78.35838981 Сос Тех ель Н, ЦишеМ. Голинка Корректор Г. Р с,ед и 69/87 иал ППП Патент, г. Ужгород ул, Брое Тираж 730 ВНИИДИ Государственного ко по делам иэобретен й и о 035, Москва, Ж, Рауюская