Двухтактный инвертор

(19) ИИ3(59 Н 02 М 7 537 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1Авторское свидетельство СССР 9 944016, кл. Н 02 М 3/335, 1980.2. Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М., "Радио и связь", 1981,.с. 214, р. 10, 11.3. Авторское свидетельство СССР Р 807469, кл, Н 02 М 7/537, 1979.(54)(57) ДВУХТАКТНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий узел управления компаратором, мостовой ключевой усилитель мощности, выполненный на транзисторах разного типа проводимости, причем первый входной вывод преобразователя подключен к объединенным . эмиттерам транзисторов одного типапроводимости верхнего плеча, базоэмиттерные переходы которых шунтированы резисторами, коллекторэмиттерные переходы шунтированы дио- . дами, а их базы через резисторы подключены к коллекторам транзисторов противоположного нижнего плеча, эмиттеры которых объединены и подключены к второму входному выходу, при этом первичная обмотка выходного трансФорматора подключена к коллекторам транзисторов верхнего плеча, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и КПЦ, узел управления выполнен по схеме автоколебательного мультивибратора с времязадающими дифФеренцирующими цепями на транзисторах нижнего плеча, при этом базы последних через введенный согласующий трехполюсник подключены к пер-вому входу компаратора, выход которого через дополнительные резисторы подключен к базам транзисторов верхнего плеча, а его второй вход - к выходу узла регулирования выходного напряжения, причем коллекто- Я ры транзисторов в плечах соединены между собой через токоограничительные элементы.1099364 Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано для управления мощныхключевых усилителей в системахэлектропитания устройств автоматикии вычислительной техники.Известен двухтактный преобразователь напряжения, Содержащий силовыеключи, соединенные по двухтактнойсхеме, и задающий генератор с трансформаторным выходом, выполненный намультивибраторе, содержащем времязадающий узел, выходы которого связаны с двумя ключевыми элементамимультивибратора 13.Однако к транзисторам мультивибратора прикладывается удвоенное напряжение питания, так как к выходу мультивибратора подключена обмоткатрансформатора Со средним выводом.При этом необходимо симметрироватьпервичные полуобмотки трансформатора, а это снижает технологичность.изготовления,Известен двухтактный преобразователь напряжения, содержащий силовые ключи инвертора, соединенныепо днухтактной схеме, задающий генератор с трансформаторным выходом,через цепь синхронизации связанный сждущим мультивибраторомвремязадающий узел которого связан с уси, лителем постоянного тока 1 усилителемсигнала рассогласования); к выходу ждущего мультивибратора подключен однотактный усилитель мощностис трансформаторным выходом, связанный с управляющими входами силовыхключей инвертора 21.Недостаток такого устрОйствасложность схемы управления из-занеобходимости применения цепи синхронизации, ждущего мультивибратора иоднотактного усилителя мощности странсформатОрным выходом.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсядвухтактный инвертор, содержащий узелуправления с компаратором, мостовойключевой усилитель мощности, плечикоторого выполнены на транзисторахразного типа проводимости, причемпервый входной вывод преобразователяподключен к объединенным эмиттерамтранзисторов одного типа проводимости верхнего плеча, базоэмиттерные.переходы которых шунтированы резЙсторами, ,коллекторэмиттерные - диодами, а их базы черезрезисторы подключены к коллекторам нижнего плеча,эмиттеры которых объединены и подключены к второму входному выводу,при этом первичная обмотка выходного трансформатора подключена к коллекторам транзисторов верхнего плеча, а узел управления содержит генератор парафазных импульсов, выполненный на коммутирующем трансформато. ре и ключевых транзисторах, и генератор пилообразного напряжения, подключенный к входу компаратора ) 33.Недостаток известного устройства - сложность схемы управления и наличие в его составе трансформатора, что затрудняет миниатюризацию узла управленияНаличие этих эле 5 10ментов снижает надежность и КПД устройства с целом,Цель изобретения - упрощение устройства с одновременным повышениемнадежности и КПЧПоставлен.ная цель достигаетсятем, что в двухтактном иннерторе, 15 содержащем узел упранления компаратором,.мостоной ключевой усилительмощности, плечи которого выполненына транзисторах разного типа проводимости, причем первый входной вывод преобразователя подключен к объединенным эмиттерам транзисторов одного типа проводимости верхнего плеча,базоэмиттерные переходы которыхшунтированы резисторами, коллекторэмиттерные переходы шунтированы диодами, а их,базы через резисторы подключены и коллекторам транзисторовпротивоположного нижнего плеча,змиттеры которых объединены и подключены к второму входному выводу,при этом первичная обмотка выходного. трансформатора подключена к коллекторам транзисторов верхнего плеча,узел управления выполнен по схемеавтоколебательного мультивибратора 35 с нремязадающими дифференцируюшимицепями на транзисторах нижнего плеча, при этом базы последних черезвведенный согласующий трехполюсникподключены к первому входу компара тора, выход которого через дополнительные резисторы подключен к базам транзисторов верхнего плеча,а его второй вход - к выходу узларегулирования выходного напряжейия, 45 причем коллекторы транзисторон вплечах соединены между собой черезтокоограничительные элементы.На фиг. 1 приведена электрическаясхема двухтактного преобразователя,на фиг, .2 - диаграммы .напряжений,поясняющие работу преобразователя.Преобразователь содержит мостовой ключевой усилитель мощности,выполненный на транзисторах разного типа проводимости. Эмиттеры транзисторон 1 и 2 верхнего плеча р-ьПроводимости объединены и подключены к первому входному выводу 3.Базоэмиттерные переходы этих транзисторов шунтированы резисторами 60 4 и 5, их коллекторэмиттерные переходы - диодами 6 и 7,а базы черезрезисторы 8 и 9 подключены к коллекторам транзисторов 10, 11 н-р -проводимости противоположного нижнего 65 плеча, эмиттеры которых объедине25 40 ны и подключены к второму входному выводу 12, Узел управления выполнен по схеме автоколебательного мультивибратора 13 с времязадающими дифференцирующими цепями 14, состоящимииз времяэадающих конденсаторов 15 и 16, разделительных диодов 17 и 18, на транзисторах нижнего плеча, причем базы последних через согласующий трехполюсник 19, например, на резисторах 20 и 21 подключены к пер вому входу компаратора 22, выход которого через резисторы 23 и 24 соединен с базами транзисторов верхнего плеча. Коллекторы транзисторов соединены между собой через токо ограничительные элементы 25 и 26. Между коллекторами верхнего плеча включенапервичная обмотка трансформатора 27.Второй вход компаратора подключен к выходу узла 28 регулирования выходного напряжения.На фиг, 2 показаны диаграммы напряжений в точках 29-36 относительно входного вывода 12.Преобразователь работает следующим образом.В установившемся режиме транзисторы 10 и 11 мультивибратора 13 поочередно отпираются, при этом на коллекторах транзисторов формируются две последовательности сдвинутых на полпериода импульсов. На фиг. 2 а показано напряжение в точке 29 на коллекторе транзистора 10, Напряжение на базах транзисторов 10 и 1 Т (в точках 30, 31) имеет форму, близкую к пилообразной с паузой в полпериода (фиг. 2 б,в). При этом напряжение в точке 32 соединения резисторов 20 и 21 имеет пилообразную форму без паузы, которое сравнивается с напряжением на входе узла 28 регулирования (в точке 23) усилителя, в результате чего на выходе (в точке 34) компаратора 22 45 формируется ШИМ-сигнал (фиг. 2 д . Так как управляющие входы ключевых элементов (базы транзисторов) 1 и 2 связаны через резисторы как с выходами мультивибратора 13 (т.е, коллекторами транзисторов 10 и 11), так ,и с выходом компаратора 22, то каждый099 Зб 4 г Составитель И. НикитинРедактор И. Ковальчук Техред Л,Мартяшова КорректорГ. О Зака исно илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,4381/42 ТиражВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 13035, Москва, Ж, Ра 67 П комитета СССР и открытий ская наб., д. 4/