Инвертор с высоковольтным выходом

 

ИНВЕРТОР С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ВЫХОДОМ по авт.св. № 980234, о т л ичающийся тем, что,, с целью получения равномерного КПД во всем диапазоне изменения выходного напряжения и тока нагрузки, в него введен коммутатор с подключенным к нему узлом управления, вход которого подключен к датчику выходного напряжения и тока инвертора, при этом входы коммутатора подключены к вы- ; ходу делителя частоты, а выход к входу модулятора длительности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

um®

4(51) Н 02 М 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 980234 (21) 3592312/24-07 (22) 18.05.83 (46) 07.02.85. Бюл. Ф 5 (72) Е.Ф.Климчук, Т.А.Красовский, К.A.Савон и Б.И.Чемерисов (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института металлофизики АН

Украинской ССР (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 980234, кл. Н 02 М 7/48, 1981. (54) (57) ИНВЕРТОР С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ

ВЫХОДОМ по авт.св. к 980234, о т л ич а ю шийся тем, что,. с целью получения равномерного КПД во всем диапазоне изменения выходного напряжения и тока нагрузки, в него введен коммута-.ор с подключенным к нему узлом управления, вход которого подключен к датчику выходного напряжения и тока инвертора, при этом входы коммутатора подключены к выходу делителя частоты, а выход— к входу модулятора длительности.

1 1138905

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источниI ков вторичного электропитания.

По основному авт. св. Ф 980234 изве. стен инвертор с высоковольтным выходом, содержащий последовательно связанные между собой импульсный задающий генератор с выходом синхронизации, делитель частоты, модулятор длитель- 10 ности, ключевой каскад, повышающий трансформатор и цепь обратнбй связи, включенную между низковольтной обмоткой повышающего трансформатора и входом синхронизации импульсного 15 задающего генератора. Устройство работает в автогенераторном режиме на резонансной частоте трансформатора. Коэффициент делителя частоты выбирают определенным, чтобы экспо- 20 ненциальный спад напряжения на выходе инвертора, обусловленный конечным значением добротности трансформатора,и шунтирующим влиянием сопротивления нагрузки, имел вели- 25 чину, лежащую в допустимых пределах, определенных выходным напряжением и током нагрузки инвертора -(1) .

Недостатком известного устройства является то, что прн изменении в щ. широких пределах выходного напряжения и тока в цепи нагрузки инвертора частота следования импульсов, поступающих с выхода делителя частоты на модулятор длительности, не изменяется в то время, как оптималь, 35 ное значение изменяется в зависи.мости от выходного напряжения и тока нагрузки инвертора, что приводит к потере мощности в ключевом каскаде при низких выходных напряжениях и малых. токах нагрузки, в конечном итоге приво; дящей к неравномерному распределению

КПД в диапазоне рабочих напряжений и токов, Цель изобретения — получение рав"

HGMt pHoro КПД во всем диапазоне изменения выходного напряжения и тока нагрузки инвертора.

Поставленная цель достигается . тем, что в инвертор дополнительно введен коммутатор с подключенным к нему узлом управления, вход кото-, рого подключен к датчику выходного напряжения и тока инвертора, при 55 этом входы коммутатора подключены к выходу делителя частоты, а выход— к входу модулятора длительности.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Инвертор содержит последовательно соединенные задающий импульсный ге«ератор 1 с входом синхронизации, делитель 2 частоты с коэффициентом деления 2, 4, ... g,коммутатор 3 с подключенным к нему блоком 4 управления, выход коммутатора 3 подключен через модулятор 5 длительности к ключевому каскаду 6, нагрузкой которого является трансформатор 7. Низковольтная обмотка трансформатора 7 подключена к входу цепи 8 обратной связи, выход которой подключен к входу синхронизации задающего импульсного генератора 1. В качестве коммутатора может быть пртвченена. например, микросхема К155КП5, а в качестве блока

4 управления — соответствующее число компараторов (количество компараторов определяется числом N ), при этом вхбд блока 4 управления подключен к датчику 9 выходного напряжения и тока инвертора, включенного в высоковольтную обмотку трансформатора 7.

Инвертор работает следующим образом.

При включении напряжения питания задающий генератор 1 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы, частота следования которых должна быть меньше, чем резонансная частота повышающего трансформатора 7. Эти импульсы поступают на вход делителя

2 частоты, с которого на входные цепи коммутатора 3 поступают импульсы с частотой следования, равной (или уменьшенной в 2,4, ..., N. раэ) частоте импульсов, вырабатываемых генератором 1. В зависимости от входного сигнала датчика 9, с пределяемого уровнем выходного напряжения и тока инвертора, блок 4 управления осущестляет подачу импульсов определенной астоты на модулятор 5 длительности при большем уровне сигнала частота импульсов больше, коэффициент делений еньше или равен 1, при меньшем уровне сигнала коэффициент деления больше, частота импульсов меньше). Импульсы с выхода модулятора 5 длительности поступают на выход ключевого каскада 6, Происходит ударное .возбуждение свободных колебаний во вторичном контуре повышающего трансформатора 7 на его резонансной частоте. Напряжение, индуцируемое в низковольтной обмотке трансформатора.

1138905

Составитель И. Никитин

Редактор О. Врковецкая Техред С.Легеэа Корректор О. Тигор б

Заказ 10703/43 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7, пройдя цепь 8 обратной связи, поступает на вход синхронизации задающего генератора 1, что приводит к . повышению его частоты до резонансной частоты повышающего трансформатора 7.

При этом повышающий трансформатор 7 работает на резонансной частоте, а частота работы ключевого каскада 6 изменяется соответственно выходному напряжению и току в цепи нагрузки инвертора так, что увеличение затуханий колебаний в повышающем трансформаторе 7 не отражается на выходных параметрах инвертора. При малых уровнях выходных напряжений и токах нагрузки за счет уменьшения частоты переключений в, ключевом каскаде уменьшаются потери при переходе из одного режима в другой, вследствие чего улучшается равномерность КПД инвертора в диапазоне изменения выходных напряжений и токов нагрузки.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет в резуль10. тате изменения частоты переключения ключевого каскада в зависимости от выходного напряжения и тока нагрузки

1 получить равномерность КПД во всем диапазоне изменения выходного напря15 женин и тока нагрузки.