ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ


RU (11) 2168840 (13) C2

(51) 7 H02M7/5387 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99103532/09 
(22) Дата подачи заявки: 1999.02.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.02.23 
(43) Дата публикации заявки: 2000.12.27 
(45) Опубликовано: 2001.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2035835 C1, 20.05.1995. RU 2007830 C1, 15.02.1994. RU 2094939 C1, 27.10.1997. DE 3709250 A1, 06.10.1998. РОМАШ Э.М. и др. Высокочастотные транзисторные преобразователи. - М.: Радио и связь, 1988, с.95, рис. 4,2,б. 
(71) Заявитель(и): Государственное унитарное предприятие научно- производственное предприятие "Полет" 
(72) Автор(ы): Кальва В.С.; Белоусов Е.Л.; Тюрин А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Государственное унитарное предприятие научно- производственное предприятие "Полет" 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного питания. Преобразователь постоянного напряжения в переменное содержит четыре транзистора (1, 2, 3, 4), соединенных в схему мостового коммутатора, трансформатор (8) с обмотками (10, 11) обратной связи, токоограничивающие резисторы (13-16), стабилитрон (7), два дополнительных транзистора (5, 6) и интегрирующую RC-цепь (18, 19). Технический результат: обеспечение устойчивой работы преобразователя в условиях повышенных колебаний напряжения сети, например, на мобильных объектах. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного питания.

Преобразователи постоянного напряжения в переменное широко применяются в источниках питания с бестрансформаторным подключением к сети.

Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное [1]. Основным недостатком известного преобразователя является отсутствие режима самовозбуждения, что ведет к усложнению конструкции и снижению надежности.

Другим распространенным недостатком известных аналогов, см., например, [2], является низкое значение коэффициента использования транзисторов по току, что обусловлено наличием сквозных токов в момент переключения транзисторов.

Свободным от указанных недостатков и наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является преобразователь постоянного напряжения в переменное [3], содержащий четыре транзистора, соединенных в схему мостового коммутатора таким образом, что транзисторы одной перекрестно расположенной пары включены по схеме с общим эмиттером, а другой - по схеме с общей базой. При этом транзисторы первой пары взаимно противоположны по типу проводимости, а между их базами включен стабилитрон. Указанной особенностью включения транзисторов обеспечивается существенное уменьшение сквозных токов и возможность автоматического запуска. Преобразователь четко запускается в тот момент, когда величина напряжения на стабилитроне достигает значения, соответствующего точке перегиба вольт-амперной характеристики. На этом участке характеристики стабилитроны имеют высокий уровень шумов, действие которых обуславливает запуск преобразователя. Отмечается, что условие противоположности типа проводимости относится только к паре транзисторов, включенных по схеме с общим эмиттером. Каждый из транзисторов другой пары может быть любой проводимости.

Недостатком прототипа является его критичность к уровню входного напряжения. Диапазон входных напряжений может быть увеличен за счет увеличения внутреннего сопротивления источника постоянного напряжения, что свою очередь приведет к снижению КПД.

Предлагаемым изобретением решается задача увеличения динамического диапазона и повышения КПД преобразователя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известный преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий четыре транзистора, соединенных в схему мостового коммутатора таким образом, что первый и второй транзисторы разного типа проводимости одной перекрестно расположенной пары включены по схеме с общим эмиттером, а третий и четвертый транзисторы другой перекрестно расположенной пары включены по схеме с общей базой, трансформатор с первичной обмоткой и обмотками обратной связи, включенными между базами и эмиттерами упомянутых четырех транзисторов через токоограничивающие резисторы так, чтобы сочетание полярности напряжений на всех указанных обмотках соответствовало положительному знаку обратной связи, и стабилитрон, дополнительно введены пятый транзистор, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, эмиттер через стабилитрон соединен с базой второго транзистора, шестой транзистор, коллектор которого соединен с базой пятого транзистора и выходом интегрирующей RC-цепи, дополнительно включенной между потенциальной и нулевой шинами, эмиттер - с нулевой шиной, а база через дополнительно введенный резистор - с соответствующей обмоткой обратной связи, при этом первичная обмотка трансформатора подключена к выходным выводам преобразователя через токоограничивающий резистор.

На чертеже представлен вариант электрической схемы преобразователя постоянного напряжения в переменное для случая, когда транзисторы, включенные по схеме с общей базой, имеют противоположный тип проводимости.

Устройство работает следующим образом. В момент подключения преобразователя к источнику постоянного тока происходит заряд конденсатора 19 через резистор 18. Когда напряжение на конденсаторе достигнет значения, соответствующего шумовой зоне стабилитрона 7, лежащей в области перегиба его вольт-амперной характеристики, через цепи базы и коллектора транзистора 5 и базо-эмиттерные переходы транзисторов 1 и 2 протекает хаотически пульсирующий шумовой ток, что приводит к самовозбуждению преобразователя. В установившемся режиме автоколебаний транзистор 6 открыт, следовательно, конденсатор 19 разряжен, а транзистор 5 закрыт независимо от величины входного напряжения и значения внутреннего сопротивления источника питания. Благодаря этому преобразователь может устойчиво работать с высоким КПД в условиях повышенных колебаний напряжения сети, например, на мобильных объектах.

Для обеспечения жестких требований к стабильности частоты, а также при работе на высоких частотах, в том числе без применения ферромагнитного сердечника, в преобразователе может быть установлен конденсатор 24, показанный на схеме пунктиром.

В случаях, когда транзисторы, включенные по схеме с общей базой, применяют одного типа проводимости, число обмоток трансформатора увеличивается.

ЛИТЕРАТУРА

1. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1985, с. 401-407.

2. Ромаш Э. и др. Высокочастотные транзисторные преобразователи. М.: Радио и связь, 1988, с. 95.

3. Патент РФ N 2035835. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий четыре транзистора, соединенные в схему мостового коммутатора таким образом, что первый и второй транзисторы разного типа проводимости одной перекрестно расположенной пары включены по схеме с общим эмиттером, а третий и четвертый транзисторы другой перекрестно расположенной пары включены по схеме с общей базой, трансформатор с первичной обмоткой и обмотками обратной связи, включенными между базами и эмиттерами соответствующих транзисторов через токоограничивающие резисторы, и стабилитрон, отличающийся тем, что в него дополнительно введены пятый транзистор, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, эмиттер через стабилитрон соединен с базой второго транзистора, шестой транзистор, коллектор которого соединен с базой пятого транзистора и выходом интегрирующей RC цепи, дополнительно включенной между потенциальной и нулевой шинами, эмиттер - с нулевой шиной, а база через дополнительно введенный резистор - с соответствующей обмоткой обратной связи, при этом первичная обмотка трансформатора подключена к выходным выводам через дополнительный токоограничивающий резистор.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru