Инвертор с самовозбуждением

)4 Н 02 М 7/538 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ прогиеко нои 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский,ектно-конструкторский и технолческий институт комплектного этропривода(56) Ромаш Э.М. Источники вторго электропитания радиоэлектроаппаратуры. М.: Радио и связь,с. 147-150.Патент СЮА У 3927363,кл. Н 02 М 3/335, 1975.(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и южет бытьиспользовано во вторичных источникахпитания. Цель изобретения-повышениеКПД и снижение уровня создаваемыхэлектромагнитных помех. Инвертор ссамовоэбуждением содержит автогене"ратор 2, датчик тока 3, схему 8 ограничения тока. В устройство введеныблок выборки и хранения 4, схема управления 5, масштабный усилитель 6,стробируежй компаратор 7. Такоевыполнение устройства позволяет вшироком диапазоне изменения нагрузкиограничивать пиковые выбросы коллекторного тока автогенератора на постоянном минимальном уровне относительно среднего значения тока. 3 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах автоматикии вторичного электропитания,Цель изобретения - повышение КПДи снижение уровня создаваемых электромагнитных помех,На фиг, 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - схемная реализация устройства; на фиг,3 эпюры, поясняющие работу инвертора ссаиэвозбуждением, где индексы токови напряжений соответствуют номерамблоков, 15Устройство содержит входные вьгводы 1 источника питания, автогенератор 2 с датчиком 3 тока, блок 4выборки и хранения, схему 5 управления, масштабный усилитель 6, стробируемый компаратор (устройство сравнения) 7, схему 8 ограничения тока,Выход автогенератора 2 соединен снагрузкой инвертора - выпрямителем(не показан), Блок 4 выборки и хранения подключен первым входом 9 парал-лельно датчику 3 тока, Выход автогенератора 2 соединен с входом схемы5 управления, подсоединенной выходомк второму входу 10 блока 4 выборки и 30хранения. Выход блока 4 через мас"штабный усилитель б соединен с первым входом 11 стробируемого компаратора 7. Вход 9 блока 4 подсоединенк второму входу 12 стробируемого компаратора 7,подключенноговыходом черезсхему ,8 ограничения тока к соответствующим входам автогенератора 2,Третий вход 13 стробируемого компаратора 7 соединен с вторым выходом схеьы 5 управления.Входные выводы 1 источника питания служат для подключения автогенератора 2 и являются источником постоянного налряжения 45Автогенератор 2 предназначен дляпреобразования постоянного напряжения в переменное прямоугольной формыи выполнен по известной схеме с насыщающимся трансформатором пит ания.Автогенератор 2 выполнен на перекпючакюцих транзисторах 14 и 15, Насьпцающийся трансформатор 16 содержитпервичную, две базовые и вькодную обмотки. Средняя точка первичной обмот- цки трансформатора 16 и общая точкасоединения эмиттеров транзисторов 14и 15 являются входами автогенератора 2. Базы транзисторов 14 и 15 являются его другими управляющими входами. Датчик 3 тока предназначендля получения напряжения, пропорционального коллекторному току транзисторов 14 и 15 автогенератора 2 и выполнен на измерительном резисторе,являющемся датчиком 3 тока (фиг.2),включеннбм между эмиттерами транзисторов 14 и 15 и общей точкой схемы.Блок 4 выборки и хранения предназначен для формирования вьборочного з нач ения из уст ановивше го ся з начения амплитуды датчика 3 тока в моментпоступления импульса на первый вход9 блока 4, Схема 5 управления предназначена для формирования сигналовуправления блоком 4 вьборки и хранения и стробируемым компараторомМасштабный усилитель 6 служит дляполучения сигнала, амплитуда которого в заданное число Я превышает запомненное значение в блоке 4.Выбор коэффициента Б определяется характером изменения "плоской"части сигнала на выходе датчика 3тока в установившемся режиме, точностью работы стробируемого компаратора 7,Стробируемый компаратор 7 служитдля формирования на его выходе перепада напряжения при равенстве сигналов на его входах.Схема 8 ограничения тока предназначена для ограничения пиковьк вьбросов коллекторных токов переключающихтранзисторов 14 и 15 автогенератора 2 и выполнена на двух транзисторах 17 и 18 (фиг. 2), подключенных силовьки переходами (коллекторэмиттер) к базам соответствующих переключающих транзисторов 14 и 15 иобщей точке схемы, Выходами схемы 8служат коллекторные выводы транзисторов 17 и 18, а базы их образуютвход схемы 8.Работа устройства поясняется эпюрами, приведенными на фиг, 3. Здесь1 - импульсы коллекторного токатранзистора 14, 1, - импульсы коллекторного тока транзистора 15;0 - сигналы в цепи датчика тока 3;11, - импульсы на первом выходе схемы5 управления; Б - сигнал на выходеблока 4 выборки и хранения и масштабного усилителя 6; У - сигнал навходах компаратора (устройства сравнения) 7; Х, - импульсы на второмвыходе схемы 5 управления; 17 - сиг 147481 оналы на выходе стробируемого компаратора 7.В исходном состоянии, соответствунщем произвольному моменту време 5 ни С переключающий транзистор 14 открыт, переключающий транзистор 15 закрыт, Напряжение на выходе датчика 3 тока и блока 4 (сплошная линия), приложенное к входу компаратора 7, 10 равно 11. Напряжение на выходе масштабно го усилителя 6 (пунктир),приложенное одновременно к входу компаратора 7, равно Б 11, (например, 1,1 11). На фиг. 3 показаны напряже ния на входах компаратора 7Уровень сигнала на выходе системы 5 управления соответствует логической "1", поэтому компаратор 7 деблокирован по стробирующему входу 13. Напряжение 20 на выходе компаратора 7 соответствует уровню логического "0" (фиг. З,з), так как П с 11 .,. Транзисторы 17 и 8 схемы 8 заперты, где 1111напрякения на соответствуюших вход ах 25 11 и 12 компаратора 7Переключение тр анзи сто ро в 14 и 15 начинается в момент насыщения трансформатора 16 автогенератора 2 и сопровождается ростом коллектор-30 ного тока транзистора 14 и соответствующим изменением напряжения Пз на выходе (фиг, 3). В моментсоответствующий равенству напряжений 11 и 0 цна соответствующих входахЯ 1компаратора 7 Б 11=П , на выходе компаратора 7 формируется сигнал логической "1", открывающий транзисторы схемы 8, При этом транзистор 17 шунтирует управляющий переход открыто го транзистор а 14 авто генератор а 2, что приводит к его переключению (запиранию), Ток транзистора 14 и соответствующее ему напряжение 11 падают до нуля, что вызывает форми рование логического "0" на выходе компаратора 7 - 7 . Транзисторы 17 и 18 схемы 8 запираются и прекращают шунтировать соответствующие транзисторы 14 и 15, Тем самым коллекторный ток транзистора 14 ограничивается на уровне, в Б раз большем его установившегося значения 1,.В момент времени г= на выходе системы 5 управления Формируется им. 55 пульс 11 длительностью п, в течение которого блок 4 запоминает напряжение юг, соответствующее амплитуде коллекторного тока транзистора 10 авто генератора 2 эпюры коллекторных токов транзисторов 9 и 10При этом заканчивается блокирование компаратора 7 по входу 13Компаратор 7 деблокируется до следующего момента 4 коммутации транзисторов 14 и 15 автогенератора 2. Работа устройства в интервале времени аналогична его работе в интервалеРазница заключается лишь в том, что запомненное в блоке 4 напряжение равно П . Поэтому ограничение тока коллектора транзистора 15 наступает при соотношении напряжений на соответствующих входах компаратора 7: г вхЛналогично предыдущему, коллекторный то к тр анзи стор а 15 о граничивается на уровне, в Б-раз большем его уст анови вше гося з наченияКак видно из эпюр, приведенных на фиг. 3, в интервалах времени-С отмечаются случаи, когда напряжение 1,оказывается больше, чем 11 . Согласно алгоритму работы компаратора 7 при отсутствии его блокирования по третьему входу 13 это привело бы в моментыу с(фиге 3) к ложным повтОр ным коммутациям соответствующих переключающих транзисторов автогене-, ратора 2 и сбоям в работе инвертора. Блокирование выхода стробируемого по входу 13 компаратора 7 в указанные интервалы времени исключает ложные повторные коммутации транзисторов 14 и 15 автогенератора 2 и тем самым обеспечивает стабильность работы инвертора, В последующих циклах коммутации транзисторов 14 и 15 работа инвертора происходит аналогично.Так как ограничение пиковых выбросов коллекторных токов транзисторов 14 и 15 автогенератора 2 происходит на уровне 1, величина которогопотносительно уст ановивш его ся з начени я амплитуды токо в о ст ает ся неиз ме нной (превосходит его в Б-раз), то относительная величина этих пиков не изменяется при изменении нагрузки инвертора и остается равной Б.Изобретение при работе с меняющейся нагрузкой позволяет повысить КПД инвертора, так как Ограничение коллекторных токов переключвюшихся транзисторов и рои сходит и ри малых147488 Риг.2 уровнях их пиковых выбросов ( 10%)независимо от изменения нагрузкиинвертора и электрической несимметрии схемы автогенератора, обусловленной разбросом параметров транзисторов, несимметрией обмоток трансФорматора и т.д, Максимальный выигрышпо КПД обеспечивается при малых нагрузках, Кроме того, так как пиковыйОвыброс коллекторного тока остаетсяминимальным во всем диапазоне изменения нагрузки инвертора, существенноснижается уровень создаваемых инвертором широкополосных электромагниталых помех. Формула из о брет ения Инвертор с самовозбуждением, содержащий авто генератор, соединенный через датчик тока с входными выводами источника питания, и схему ограничения тока, соединенную двумя выходами с соответствующими входамиавтогенератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияКПЦ инвертора и снижения уровня создаваемых электромагнитных помех, внего. введены схема управления,масштабный усилитель, стробируемый компаратор и блок выборки и хранения,подключенный входом параллельно дат -чику тока, масштабньй усилитель соединен входом с выходом блока выборкии хранения, а стробируемый компаратор соединен первым входом с выходоммасштабного усилителя, вторым входомс первым входом блока выборки и хранения, и выходом - с входом схемыограничения тока, схема управлениясоединена входом с соответствующимвыходом автогенератора а двумя выходами подсоединена к второму входублока выборки и хранения и к третьемувходу стробируемого компаратора,