Преобразователь напряжения постоянного тока
О П И С А Н И Е 238655
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства N
Заявлено 22.1.1968 (№ 1212379/18-24) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опмбликовано 10.111.1969. Бюллетень № 10
К ч 21d- 12/04
МПК Н 02m
УДК 621.314.12(088.8) Комитет по аслам изобретений н открытий ори Совете Министров
СССР
Дата опубликования описания 17ХП.19б9
Автор изобретения
Н. Г. Семенко
Заявитель Свердловский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии имени Д. И. Менделеева
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
В ПЕРЕМЕННЪ|Й
Устройство относится к области изме рительной и вычислительной техники.
Известны двухтактные преобразователи постоянного напряжения в переменное, выполненные на транзисторах по двухтактной схеме с трансформаторной обратной связью. Недостатком этих преобразователей является то, что транзисторы, содержащиеся в схеме непоСредственно, гальванически связаны систочником входного напряжения, поэтому максимальное значение входного напряжения ограничивается электрической прочностью транзисторов и обычно не превышает 10 — 15 в.
В предложенном преобразователе этот недостаток устранен за счет того, что в нем использован дополнительный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, подключенный через обмотки дополнительного трансформатора к вторичной обмотке основного трансформатора, при этом две другие обмотки дополнительного трансформатора подключены к базам соответствующих транзисторов и через резистор — к эмиттерам транзисторов.
Eia чертеже показана схема преобразователя, Преобразователь содержит транзисторы
I и 2, основной трансформатор 8, вторичную обмотку 4 основного трансформатора, дополнительный трансформатор 5, обмотки б — 9 дополнительного трансформатора двухполупериодный выпрямитель 10 и резисторы II и 12.
При отсутствии входного напряжения работа устройства напоминает действие известного двухтактного преобразователя на транзисторах с насыщающимся трансформатором. Отличие состоит только в том, что переключение транзисторов осуществляется напряжением, индуктируемым в обмогках б и 7, расположен10 ных не на сердечнике трансформатора 3 как в обычных схемах, а на сердечнике трансформатора 5, который подключен к вторичной обмотке 4 трансформатора 8.
15 Сердечник трансформатора 5 изготовлен из пермаллоя с прямоугольной петлей гистерезиса, а к сердечнику трансформатора 3 особых требований не предъявляется, и он может быть выполнен из менее качественного материала.
20 В такой системе легко возникают автоколебания, а выходное переменное напряжение имеет прямоугольную форму (меандр), так же как и у обычных двухтактных преобразователей.
25 Особенность устройства состоит в том, что насыщение сердечника трансформатора 5 происходит раньше, чем насыщение трансформатора 8, поэтому частота выходного напряжения определяется временем перемагничивания
30 сердечника 5.
238655
Отношение чисел витков обмоток 8 и 9 выбирается большйм, так что на обмотке 8 индукти руется высокое напряжение, величина которого может в десятки и сотни раз превышать напряжение, приложенное к обмотке 9, обычно .равное напряжению питания преобразователя.
На выходных зажимах, выпрямителя будет постоянное напряжение, практически не содержащее пульсаций, так как полуволны переменного напряжения имеют форму прямоугольников с крутыми фронтами.
Если к выходным зажимам выпрямителя подключается внешнее постоянное напряжение, величина которого обязательно долхкна быть меньше, чем напряжение, имсющсеся на этих зажимах при холостом ходе преобразователя, устройство работает следующим образом, В цепи выпрямителя начинает протекать ток, направленный к источнику преобразуемого напряжения. Величина этого тока определяется разностью напряжений холостого хода и входного, а также активным сопротивлением обмотки 8, В результате этого увеличивается ток, потребляемыи первичной обмоткой 9 трансформатора 5. Однако при увеличении первичного тока уменьшается напряжение, приложенное непосредственно к обмотке 9, за счет увеличения потерь напряжения на резисторе 12, включенном последовательно с обмоткой 9. Поэтому напряжение, индуктируемое в обмотке 8, несколько уменьшается, так что разность между напряжением холостого хода и входным также уменьшается. Если активное сопротивление в цепи обмотки 9 весьма мало, для протекания тока достаточно незначительной разности напряжений, и поэтому равновесное состояние устанавливается при напряжении на выходе выпрямителя, практически равном входному (преобразуемому).
Соответственно напряжение, приложенное к обмотке 9, пропорционально входному, так как между ними существует жесткая трансформаторная связь. Таким образом, пере»агничивание сердечника происходит не под действием напряжения питания, как при холостом
5 ходе, а напряжением, пропорциональным входному.. Частота переменного напряжения в этом случае пропорциональна входному напряжению.
Более точное выражение для частоты выход10 ного напряжения преобразователя с учегом сопротивления выходной оомотки имеет вид г 11
1 Вх О
U.,+U—
4В-S W, Fr„(r 1 в где f — частота выходного напряжения;
U входное напряжение;
С, — напряжение питания;
20 r — сопротивление обмотки 9;
В, — индукция насыщения трансформатора 5;
S — сечение сердечника;
W8, W> числа витков обмоток 8 и 9;
R — сопротивление резистора 12.
Предмет изобретения
Преобразователь напряжения постоянного
30 тока в переменный с частотой, пропорциональной напряжению постоянного тока, содержащий транзисторы и трансформатор, включенные по двухтактной схеме, отлича>ощийся тем, что, с целью повышения максимального уров35 ня преобразуемого напряжения, в нем использован дополнительный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, подключенный через обмотки дополнительного трансформатора к вторичной обмотке основного трансфор40 матора, при этом две другие обмотки дополнительного трансформатора подключены к базам соответствующих транзисторов и через резистор к эмиттерам транзисторов.
238655
ВхаР
1
- Выхя:
Составитель Н. П. Исаева
Техред T. П. Курилко
Редактор Л. Утехина
Корректор О. И. Попова
Заказ 1615/8 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва„Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 о
1
5
I
