SU1282295A1 - Двухтактный транзисторный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к преобразовател м напр жени  из посто нного в переменное, и может быть исполь- зов§но в источниках вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение КПД инвертора путем устранени  асимметрии выходного сигнала, возникающей при перемагничивании трансформатора . Двухтактный инвертор, содержащий выходной трансформатор 1 и электромагнитный переключающий элемент , выполненный в виде трансформатора 5 с насыщающимс  сердечником, снабжен дополнительными обмотками 4 и 6, расположенными на сердечниках трансформаторов 1 и 5 соответственно ортогонально первичным обмоткам . Выводы дополнительных обмоток 4, 6 соединены последовательно и подключены к источнику переменного напр жени . 4 ил. (Л

Description

О

// - ff .3

to

00 tsD tN9

;o

СЛ

s

-o/vo- 74

фиг.

Изобретение относитс  к электроехнике , в частности к преобразоваел м напр жени  из посто нного в еремеинре, и может быть применено о ртор гчных источниках электропитани  разлшшой аппаратуры.

Целью изобретени   вл етс  повыение КПД двухтактного транзисторного инвертора путем устранени  асимметрии выходного сигнала, возникающего при перемагничивании трансформатора .

Иа фиг, 1-3.изображены схемы вариантов двухтактного транзисторного инвертора; на фиг. 4 - диаграмма намагничивани  сердечника трансформатора с ортогональными обмоткггми.

Один из вариантов двyxтaкfнoгo инвертора (фиг,1) содержит выходной трансформатор 1, на сердечнике кото- рог о расположены первична  2, вторична  3 и ортогональна  к HIM дополнительна  4 обмотки, электромагнитный переключающий элемент, ia- пример трансформато з 5 с насьпцающим- с  сердечн1жом, дополнительна  об-. мотка 6 которого ортогональна обмоткам . 7 и 8, управл емые ключи 9 и 10 усилител  мощности и задающего генератора , ограничительные 11. Управл емые ключи 10 и обмотки 7 насыщающегос  трансформатора 5 соеинены по схеме .инвертора с самовоз- бут дением автогенератора. Ключи 9, обмотка 2 выходного трансформатора 1 и обмотка 8 трансформатора 5 соединены по схеме двухтгхктного усилител  мощности с общим эмиттером. Резисторы 1 включены в цепи управл ющих электродов ключей 9 и 10. Дополни тельные обмотки 4 и 6 трансформаторов 1 и 5 соответственно соединены последовательности подключены к источнику переменного напр жени , частота которого равна .частоте задающего генератора .

При меньшей выходной мощности ин- вертор может быть построен по схемам, приведенным на фиг. 2 и 3.

Вариант по схеме фиг. 2 содержит выходной трансформатор 1, трансформатор 5 с насыщаюпцмс  сердечником, управл емые ключи 9, ограничительные резисторы 11 и 12, симметричный стабилитрон 13. Трансформатор J, ключи 9, резистор 11 и обмотка 8 трансформатора 5 соединены по схеме двухтактного усилител  мощности с общим эмит

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тером. Обмотка 7 трансформатора 5 через параметрический стабилизатор переменного напр жени  на элементах i, 12 и 13 соединена с крайними выводами обмотки 2 выходного трансформатора 1 . Дополнителыше обмотки 4 и 6 трансформаторов 1 и 5 соединены последовательно и подключены к источнику 14 переменного напр жени .

Кроме трансформатора электромагнитный переключающий элемент может быть выполнен н на дросселе насыщени . Схема инвертора с дросселем насыщени  приведена на фиг. 3. Этот инвертор содержит управл емые ключи 9, выходной трансформатор 1, резисторы 11 и дроссель 15 насыщени , на сердечнике которого расположены основ- на  16 и дополнительна  ортогональна  6 обкотки. Элементы 1, 9 и 1 соединены по схеме двухтактного автогенератора с объединенными коллекте- рами. Основна  обмотка дроссел  15 насыщени  включена между управл ющими эле1С тродами ключей 9. Обмотки 4 и 6 соединены, как и в других вариантах .

Вариант инвертора по схеме фиг.1 работает след5тощ1- м образом.

Автогенератор на элементах 5, 10 и 1 1 вырабатгзшает переменное выходное напр жение пр моугольной фор- .мы, причем длительность импульсов каждой пол рности определ етс  временем , в течение которого сердечник насьш;ающегос  тра-нсформатора 5 пе- ремагничиваетс  от состо ни  насы- щени  одной пол рности до насыщени  другой пол рности. Обычно это напр жение представл ет собой симметричный меандр. Это напр жение поступает на управл ющие электроды ключей 9 усилител  мощности (элементы 1, 9, 11 и в) и поочередно откры- :вает их. При этом к обмотке 2 выход- jHoro трансформатора 1 прикладываетс  переменное напр жение, f

Если нагрузка, подключаема  к обмотке 3 выходного трансформатора 1, несимметрична относительно пол рности выходного напр жени  (например содержит однополупериодный выпр митель ) или прикладываемое к обмотке 2 выходного трансформатора 1 напр жение несимметрично, нанример вследствие различи  времени восстановлени  ключей 9, то сердечник трансформатора будет-перемагничиватьс 

также несимметрично, по витс  посто нна  составл юща  тока подмагни- чивани  и сердечник при одной из пол рностей выходного напр жени  начнет заходить в область насыщени .

Обмотки 4 и 6 трансформаторов 1 и 5 и прикладьшаемое к ним переменное напр жение выбраны из следующего услови : при отсутствии насыщени  сердечника трансформатора 1 по обмоткам 2 и 3 он не насыщалс  и по обмотке 4. Так как пол  основных 2 и 3 и дополнительной 4 обмоток ортогональны , то при отсутствии на- сьпцени  сердечника эти обмотки друг на друга не вли ют. .

На фиг. 4 этому случаю соответствуют магнитный поток от обмотки 4 - , измен ющийс  по оси В, и магнитный поток от обмоток 2 и 3 - В , В , измен ющийс  по оси В... Однако,

JЭ

когда вследствие асимметрии сигнала сердечник трансформатора 1 входит в область насьщени  (фиг.4, ), то он оказываетс  в насыщении и дл  обмотки 4 (фиг. 4, В) - проекци  значени  потока насыщени  Вд, отложенного по оси Bj на ось В,,. Напр жение на обмотке 4 при этом падает и соответственно увеличиваетс  напр жение и ток обмотки 6, котора  при этом уменьшает основное значение индукции насыщени  сердечника трансформатора 5, а насыщение сердечниjKa трансформатора 5 означает изменение пол рности выходного напр жени  автогенератора и переключение управл ющих ключей 9 усилител  мощности, аким образом, при насыщении сердечника выходного трансформатора , 1 сразу же происходит закрывание открытого ключа 9 и предотвращаетс  |Возрастание тока через него. В результате устран етс  снижение КПД двухтактного инвертора, вызьшаемое асимметрией сигнала выходного трансформатора .

Аналогичным образом работает и инвертор по схеме на фиг.2. Незначительное насыщение сердечника трансформатора 1 вызывает насыщение сер- 5 дечника трансформатора 5 и сн тие

открывающего напр жени  с управл ю- . щего электрода ранее открытого управл емого ключа 9.

В инверторе по схеме фиг. 3 на- сыщение сердечника дроссел  15 означает падение индуктивного сопротивлени  обмотки 16 и также сн тие открывающего напр жени  с открытого

ключа 9. 5

Введение в выходной трансформатор и электромагнитный переключающий элемент (трансформатор или дроссель насыщени ) последовательно соединен- ных и подключенных к источнику переменного напр жени  ортогональных обмоток позвол ет устранить асимметрию сигнала выходного трансформатора, что с повьшает ,КПД устройства,Формула изобретени 

Двухтактный транзисторный инвертор , содержащий задающий генератор,

0 выполненный по схеме с электромагнитным переключающим элементом, и усилитель мощности на транзисторах с выходным трансформатором, отличающийс  тем, что, с целью

с повышени  1ШД инвертора путем устранени  асимметрии выходного сигнала ,, возникающего при перемагничивании трансформатора, он снабжен дополнительными обмотками, соединенными пос0 ледовательно, подключенными к источнику переменного напр жени , частота которого равна частоте задающего генератора, и расположенными на сердечниках электромагнитного переклю5 чающего элемента и выходного трансформатора ортогонально.их первичным обмоткам.

(риг.г

Фиг.з

в

8,

у

ф1/г.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Двухтактный транзисторный инвертор, содержащий задающий генератор, выполненный по схеме с электромагнитным переключающим элементом, и усилитель мощности на транзисторах с выходным трансформатором, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД инвертора путем устранения асимметрии выходного сигнала возникающего при перемагничивании трансформатора, он снабжен дополнительными обмотками, соединенными последовательно, подключенными к источнику переменного напряжения, частота которого равна частоте задающего генератора, и расположенными на сердечниках электромагнитного переключающего элемента и выходного трансформатора Ортогонально,их первичным обмоткам.

   Фиг 2

   Фиг.З фиг.4