Транзисторный инвертор

 

Союз Советских

Социалистических

Республнк

ОП ИСАНИ

И3ОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.77 (21) 2566301/24-07 (51) М. Кл. 2 с присоединением заявки Мо

Н 02 М 7/537

Госудорстоенный котннтет

СССР ао деЛам нзобретеннн н открытий (23) Приоритет 29.07.77

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № (53) УДК 621.314. .58 (088.8) Дата опубликования описания 15.05.7 (72) Авторы изобретения

Л. lI, Литов, Б. Н. Михайлов н A. С. Шувалов (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области радиотехники и может быть применено, в частности в качестве вторичного источника питания.

Известные инверторы позволяют уменьшить только «сквозные» токи, но не устраняют влияния потока рассеивания выходного трансформатора,что снижает их КПД, или требуют больших фильтров при выпрямлении напряжения, что увеличивает их массогабаритные показатели (1) и (2).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является транзисторный инвертор, содержащий соединенные между собой задающий генератор и двухтактный усилитель мощности с трансформаторным каскадом, состоящим из двух трансформаторов, одна обмотка первого из которых подсоединена к выходу усилителя мощности, а другая соединена последовательно с первичной обмоткой второго трансформатора (3) .

Недостатком такого инвертора является . то, что в нем при высоких выходных напряжениях (5 — 10 кВ и выше) и больших мощностях (0,1 ква и более) поток рассеивания вторичной обмотки высоковольтного трансформатора, замыкающийся в диамагнитной среде и охватывающий входную (коллекторную) обмотку, затягивает фронты переключения инвертора. При этом переключение происходит под током, что резко снижает

КПД конвертора из-за увеличения потерь в транзисторах и увеличивает массогабаритные показатели.

Целью изобретения является повышение

КПД инвертора за счет уменьшения динамических потерь в транзисторах и уменьшение массогабаритных показателей.

1О

Эта цель достигается тем, что в транзисторном инверторе, содержащем соединенные между собой задающий генератор и двухтактный усилитель мощности с трансформаторным каскадом, состоящим из двух трансформаторов, одна обмотка первого из которых подсоединена к выходу усилителя мощности, а другая соединена последовательно с первичной обмоткой второго трансформатора, обмотки первого трансформато2О ра намотаны пирамидально и разнесены друг от друга на расстояние, величина которого выбрана из условия минимизации влияния индуктивности рассеивания второго трансформатора. " "3

Разнесение обмоток первого транс<рорма"тора уменьшает влияние потока рассеивания высоковольтного трансформатора, но при этом одновременно уменьшает потокосцепление обмоток первого трансформатора, что снижает КПД инвертора. Использование же только пирамидальной HBMQTKH без разнесения обмоток в первом трансформа" торе не исключает влияния второго трансформатора на работу транзисторов, хотя и увеличивает потокосцепление обмоток. Но влияние высоковольтного трансформатора приводит к резкому уменьшению КПД за счет увеличения динамических потерь в транзисторах.

На чертеже представлена функциональная схема транзисторного инвертора.

Инвертор содержит задающий генератор 1, транзисторы 2, 3 усилителя мощности, первый (низковольтный) трансформатор

4 с входными (коллекторными) обмотками

5, 6 и выходной обмоткой 7, второй (высоковольтный) трансформатор 8 с входной обмоткой 9 и выходной обмоткой 10 и нагрузку 11.

Инвертор работает следующим образом.

Задающий генератор 1 управляет базовыми цепями транзисторов 2, 3 усилителя мощности-. Ток усилителя мощности, протекая по транзисторам 2, 3 и выходным (коллекторным) обмоткам 5, 6 первого (низковольтного) трансформатора 4, создает в магнйтопроводе магнитный поток, который наводит ЗДС в выходной обмотке 7. Выходное напряжение обмотки 7 поступает на входную обмотку 9 второго (высоковольтного) трансформатора 8. Высокое напряжение с выходной обмотки 10 питает нагрузку 11.

В обмотке 10 возникает значительный поток рассеивания. Это обусловливается конструкцией (высоковольтной) обмотки 10, требующей значительных изоляционных рассто- . яний. Поток рассеивания, замыкающийся в диамагнитной среде, охватывает входную обмотку 9. Поэтому ток входной обмотки 9 трансформатора 8 имеет составляющую тока потока рассеивания и при последовательном соединении обмоток 7 и 9 протекает в выходной обмотке 7 грансформатора 4. Прн прохождении составляющей тока потока рассеивания по обмотке 7 трансформатора 4 вокруг обмотки 7 создается поток рассеива ния, котбрый замыкается только диамагнитной среде. Конструкция трансформатора

4 входных (коллекторных)5, 6 и выходной 7 обмоток позволяет обеспечить их очень хорошее потокосцепление через магнитопровод и имеет очень слабую связь обмоток через диамагнитную среду. В результате поток рассеивания высоковольтного трансформатора 8 не воздействует на входные (коллекторные) обмотки 5, 6 усилителя мощностй инвертора и не препятствует процессу переключения транзисторов 2, 3, что уменьшает динамические потери в транзисторах.

В практических схемах расстояние между крайними витками обмоток составляет 5—

10о/о от минимальной окружности тора.

Формула изобретения

Транзисторный инвертор, содержащий соединенные между собой задающий гене2S ратор и двухтактный усилитель мощности с трансформаторным каскадом, состоящим из двух трансформаторов, одна обмотка первого из которых подсоединена к выходу усилителя мощности, а другая соединена последовательно с первичной обмоткой второго трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения массогабаритных показателей, обмотки первого трансформатора намотаны пирамидально и разнесены друг от друга на расстояние, величина которого выбрана из условия минимизации индуктивности рассеивания второго трансформатора.

Источники информации, принятые во вни— мание при экспертизе

1. Сб. «Современные задачи преобразовательной техники», № 4, 1975, с. 314, рис. 1.

2. Авторское свидетельство СССР № 381139, кл. Н 02 М 3/335, 1974.

3. Патент США № 3851278, кл. 331 — 113, 1974.

Составитель Г. Огнев

Редактор В. Фельдман Техред О. Луговая Корректор Н. Стен

Заказ 2504/60 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул, Проектная, 4