Управляемый транзисторный инвертор

(51)М. Кл, Н 02 М 7/537 Ввуаврстккквый фффтвт СССР ававааи азобрвтекка и вткрыткй(72) Автор изобретения фГОЮЗЙ з" А, Н. Якушкин ТЕХГЖкфЮБЛВФТ 46 ф(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙИНВЕРТОР 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к транзисторным инверторам, и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение прямоугольной5 формы в системах электропитания аппаратуры.Известны транзисторные инверторы, содержапже мультивибратор с магнитнымисвязями 1 оВ этих устройствах переключение транзисторов мультивибратора происходит после насьпцения трансформатора, при этом через транзисторы проходят большие пики тока, вызывающие снижение надежности работы транзисторов и увеличение. динамических потерь. Кроме того, недостатками таких устройств являются низ кая стабильность частоты при воздействии дестабилизирующих факторов и несиммет о рня формы выходного напряжения, которая возникает за счет разброса параметров транзисторов, базовых резисторов, несимметричности полуабмоток трансформатора и несимметричных свойств нагрузки. Несимметрия формы выходного напряжения инвертора приводит к увеличению мощности потерь в статическом преобразователе и уменьшению его КПД.Наиболее близким к предлагаемому является управляемый транзисторный ииф вертор, также содержаший выходной мультивнбратор с магнитными связями, состоящий из двух транзисторов, трансформатора и резисторов, включенных между базами транзисторов и соответствуквцими обмотками обратной связи, и блок управлениями состояший из задающего генератора и триггера. В указанном инверторе для снижения динамических потерь в транзисторах мультивибратора и повышения надежности их работы входной зажим инвертора соединен через дроссель, шунтированны Я обратна-вюпоченным возвратным диодом, с зажимом цепи питания выходного мультнвнбратора и со входом блока управления (двухтакт ного возбудителя). Наличие дросселя в4Выходное напряжение снимается с выходной обмотки 24 трансформатора 3;Устройство работает следующим образом.При подключении к входным зажимам 16 и 17 источника постоянного напряжения в результате флюктуаций, а также неизбежной ассиметрии схемы, ток в одной из ее половин нарастает несколько быстрее, чем в другой. Происходит лавинообразный процесс, в результате которбго .один из транзисторов (например 1) оказывается насыщенным, а другой транзистор (2) - закрытым, Это состояние схемы поддерживается соответствующими напряжениями на обмотках 8 и 9 обратной связи трансформатора 3 до поступления синхронизирующего сигнала с выхода триггера 11 на управляемый ключ 20, шунтирующий в этом случае обмотку 8 963127 обратной связи. При этом открыванииключа 20 к переходу база-эмнттер транзистора 1 через диод 18 прикладываетсянапряжение предварительно заряженногоконденсатора 12, причем псцтярность этого напряжения является закрывающейдля транзистора 1. Благодаря этомупрепятствуется насьпцение сердечника инаступает регенеративный процесс, в результате которого транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается.Аналогичные процессы происходят в сле; дующем полупериоде. Таким образом,переключение транзисторов 1 и 2 происходит в момент появления импульсов на задающего генератора 10, а длительностьемкостью конденсаторов 22 и 23. Коэффщиент деления базовых резисторов 4,5 и 6, 7 определяется типом ключей20 и 21 и транзисторов 1 и 2. Для нающего генератора 10 должна быть больше собственной частоты колебаний мультивибратора с магнитными связями, Величина емкости конденсаторов 22 и 23 выбирается из условия обеспечения замкнутого состояния ключей 20 и 21 в течение времени рассасывания неосновных носителей в базах транзисторов 1 и 2.В предлагаемом управляемом транзистором инверторе исключаются пики коллекторного тока транзисторов 1 и 2 мультивибратора с магнитными связями, поскольку трансформатор 3 работает без захода в насыщение. При этом отсутствуют дополнительные элементы в цепи питания инвертора и соответствующие цепи питания препятствует протеканиюбольших пиков тока через транзисторымультивибратора в момент насьпцениясердечника трансформатора, уменьшаятем самым динамические потери в них 5и повышая надежность их работы. Однако энергия, накапливаемая в дросселепри протекании по нему тока, рассеивается в возвратном диоде, и суммарныепотери в этом устройстве не уменьшаются.Недостатком указанного инверторая.вляется невысокий КПД.Цель изобретения - повышение КПДуправляемого транзисторного инвертора. 15Поставленная цель достигается тем,что в управляемый транзисторный инвертор,содержащий выходной мультивибратор смагнитными связями, состоящий из двухтранзисторов, трансформатора и резисторов, включенных между базами транзисторов и соответствующими обмоткамиобратной. связи, и блок управления, состоящий из задающего генератора и триггера, введены диоды, управляемые ключи 25и между резисторами и базами транзисторов параллельные Й С-цепи, при этоммежду точкой соединения резисторов вцепи базы каждого из транзисторов исоответствукипим входным зажимом инвертора подсоединены последовательно вклю-ченные диод и управляемый ключ, а входы управляемых ключей соединены с выходами триггера.На чертеже показан предлагаемый инвертор. выходе триггера 11, частота следованияУстройство содержит выходной мульти- которых определяется рабочей частотойвибратор с магнитными связями, состоящий из транзисторов 1 и 2, трансформатора 3 и резисторов 4, 5 и 6, 7, включенных между базами транзисторов 1 и2 и соответствующими базовыми обмотками 8 и 9 обратной связи, блока управ- дежной работы устройства частота задаления, состоящего из задающего генератора 10 и триггера 11 Параллельно резисторам 5 и 7 подключены соответственно конденсаторы 12 и 13. Коллекторные обмотки 14 и 15 подсоединены квходному зажиму 16 инвертора, а эмиттеры транзисторов - соответственно к50зажиму 17. При этом в каждом из плечмультивибратора между зажимом 17 иточкой соединения базовых резисторов4 и 5 (или 6 и 7) подсоединены последовательно включенные диод 18 (или 19)и управляемый ключ 20 (вж. 21), а55входы управляемых ключей 20 и 21 соединены с выходами триггера 11. соответственно через конденсаторы 22 и 23.5 9631потери в них. Это приводит к повышениюКПД устр йства, Уменыиается мощность,потребляемая от блока управления, откоторого требуется короткий импульсдлительностью, равной времени рассасыве-Вния неосновных носителей в базовой области открытого транжстора 1 (2), аэнергия для запирания ранее открытоготранзистора 1 (2) берется не от блокауправления, а от конденсатора 12 (13), 1 фзаряженного в предыдущий полупериодпод действием напряжения базовой обмот,ки 8 (9) обратной связи трансформато-ра 3. Резисторы 4 и 6 являются ограничительными для токов через управляемые,ипочи 20 и 21 и диоды 18 и 19 отдействия напряжений обмоток 8 и 9 обратной связи в моменты поступления импульсов от блока управления, Стабильность частоты управляемого транзисторного инвертора определяется стабильностью.частоты задающего генератора (мультивибратора) 1 О блока управления, котораямакет быть сделана достаточно высокой,а кроме тоо, она может быть засинхронизирована от внешнего устройства.Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить КПД и стабильость частоты инвертора, а также синхнизировать его работу с другими импульсныьи устройствами и осуществлятьЬлавное регулирование частоты в широ 1 ких пределах,27 ЬТаким образом, включение ранее открытого транзистора мультивибратора с 1 магнитными связями в момент действия импульсов на выходе триггера (при этом используется энергия, накопленная в конденсаторах, шунтирующих один из базовых резисторов) цо насыщения.сердечни-, ка трансформатора исключает пики коллекторного тока без дополнительных эле ментов в цепи питания инвертора и приводит к повышению КПД устрояства,формула изобретенияУправляемый транзисторный инвертор, содержащий выходной мультивибратор с магнитными связями, состоящий из двух транзисторов, трансформатора и резисторов, включенных между базами транзисто, рови соответствующими обмотками об ратной связи, и блок управления, состоя- . шия из задающего генератора и триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, в него введены диоды, управляемые ключи и между резисторами и базами транзисторов параллельные Й С-цепи, при этом между точкой соединения резисторов в цепи базы каждого из транжсторов и соответствующим входным зажимом инвертора подсоединены последовательно включенные диод и управляемый ключ, а входы управляемых ключей соедин нены с выходами триггера.г)63127 Составитепь А. СамсоновТехредЕ,Харитончвк Коррект Бутяга актор Ю, Сере з 7530/78 Тираж 721 ПодпиВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и от113035, Москва, Ж, Раушская ытийнаб., д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП "Пат