Инвертор с высоковольтным выходом Советский патент 1985 года по МПК H02M7/48 

тт Ik

dbiL

:о эо ;о о :д

7

ш

rw-v

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.

1 Г Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источни ков вторичного электропитания. По основному авт,св. № 980234 изве стен инвертор с высоковольтным выходо содержащий последовательно связанны между собой импульсный задающий генератор с выходом синхронизации, делитель частоты, модулятор длитель ности, ключевой каскад, повьшающий трансформатор и цепь обратнйй связи включенную между низковольтной обмоткой повьппающего трансформатора и входом синхронизации импульсного задающего генератора. Устройство работает в автогенераторном режиме на резонансной частоте трансформатора. Коэффициент делителя частоты выбирают определенным, чтобы экспоненциальный спад напряжения на выходе инвертора, обусловленный конечным значением добротности трансформатора, и шунтирующим влиянием сопротивления нагрузки, имел величину, лежащзчо в допустимых пределах определенных выходным напряжением и током нагрузки инвертора - lj . Недостатком известного устройств является то, что при изменении в широких пределах выходного напряжения и тока в цепи нагрузки инвертора частота следования импульсов, поступающих с выхода делителя частоты на модулятор длительности, не I изменяется в то время, как оптималь ное значение изменяется в зависи.мости от выходного напряжения и ток нагрузки инвертора, что приводит к потере мощности в ключевом каскаде при низких выходных напряжениях и мал токах нагрузки, в конечном итоге прив ; дящей к неравномерному распределению КПД в диапазоне рабочих напряжений и токов. Цель изобретения - получение рав номерного КПД во всем диапазоне изменения выходного напряжения и тока нагрузки инвертора. Поставленная цель достригается .тем, что в инвертор дополнительно введенкоммутатор с подключенным к нему узлом управления, вход кото-г рого подключен к датчику выходного напряжения и тока инвертора, при этом входы коммутатора подключены к выходу делителя частоты, а выход :, к входу модулятора длительности. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Инвертор содержит последовательно Ьоединенные задающий импульсный генератор 1 с входом синхронизации, делитель 2 частоты с коэффициентом деления 2,4, ...N , 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 син- . хронизации задающего импульсного . генератора 1. В качестве коммутатора может быть применена- например, микросхема К155КП5, а в качестве блока 4 управления - соответствующее число компараторов (количество компарато.ров определяется числом N), при этом вход 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, ..., М- раз) частоте импульсов, вырабатываемых генератором 1. В зависимости от входного сигнала датчика 9, сйределяемого ; уровнем выходного напряжения и тока инвертора, блок 4 управления осуществляет подачу импульсов определенной частоты на модулятор 5 длительности (при большем уровне сигнала частота импульсов больше, коэффициент деления меньше 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.возбз ждение свободных колебаний во вторичном контуре повьшающего трансформатора 7 на его резонансной частоте. Напряжение, индуцируемое в низковольтной обмотке трансформатора. 311 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 затухаНИИ колебаний в повышающем трансформаторе 7 не отражается на выходных параметрах инвертора. При малых уровнях выходных напряже;ний и токах 389054 . нагрузки за счет уменьшения частоты переключений в, ключевом каскаде уменьшаются потери при. переходе из f одного режима в другой, вследствие s чего улучшается равномерность КПД инвертора в диапазоне изменения выходных напряжений и токов нагрузки, По сравнению с известным предла- гаемое устройство позволяет в резуль10 тате изменения частоты переключения ключевого каскада в зависимости от выходного напряжения и тока нагрузки получить равномерность КПД во всей диапазоне изменения выходного напряжения и тока нагрузки.