Тиристорный импульсный преобразователь Советский патент 1976 года по МПК H02M3/135 H03K5/13 

(54) ТИРИСТОРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Предлагаемый тиристорный импульсный преобразователь предназначен для питания ксеноновой лампы стабилизированным током от источника постоянного напряжения, например, при киносьемках в полевых услови- ях.

Известен тиристорный импульсный преобразователь, содержащий силе вой и вспомогательный тиристоры, между которыми .включен коммутирующий конденсатор, авто- трансформатор, вывод которого присоединен к общим катодам указанных тиристоров, выходной индуктивно-емкостной фильтр, к конденсатору которого подключена ксеноновая лампа, шунтирюванная блоком поджигд и под- питки, а также блоки управления и обратной связи.

Однако мощность блока поджига и подпитки ксеноновой лампы соизмерима с :мощ- ностью преобразователя, а элементы этого блока (транзистора и т. п.) работают в режиме перегрузки в течение длительного времени. Это снижает надежность устройства в работе..

i Цель изобретения-повыщение надежности зажигания ксеноновой лампы.

Это достигается введением дополнительной последовательной цепи из резистора, диода и магнитоуправляемого контакта, расположенного в поле рассеяния дросселя фильтра, подключенной между анодом и у равляющпм электродом силового тиристора. Благодаря этому обеспечивается синхронность включения силового тиристора одновременно с поджигом ксеноновой лампы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема тиристорного импульсного преобразователя ; на фиг. 2 - вольт-амперная характеристика ксеноновой лампы.

Устройство содержит силовой тиристор 1 между анодом и управляющим электродом которого подключена дополнительно последовательная цепь из резистора 2, диода 3, магнитоуправляемого контакта 4. Последовательная цепь из коммутирующего конденсатора 5 и вспомогательного тиристора 6 подключена параллельно силовому тиристору 1. С анодом вспомогательного тиристора 6 соединены последовательно диод 7, автотрансформатор 8 с промежуточным выводом подключенным к общим катодам тиристо - ров Isfv/e, дроссель 9 фильтра, параллельная цепь из ксеноновой лампы 10, блока 1 поджига и подпитки, конденсатора 12 фильт ра. Магнитоуправяяемый контакт 4 расположен В поле рассеяния дросселя 9 фильт- ра. Буферный диод 13 шунтирует цепь выходного индуктивно-емкостного фильтра, со стоящего из дросселя 9 и конденсатора 12 Последовательная цепь из силового ти- ристора 1, автотрансформатора 8, дроссе- ля 9, ксеноновой лампы 10 через блок 14 обратной связи подключена к входным за жимам. Блок 14 обратной связи представляет собой магнитный усилитель, с выхода ,которого снимается напряжение, пропорциональное току нагрузки. Блок 15 управления, подключенный к цепям управления тиристоров 1 и 6| состоит из преобразователя напряжения и двух формирователей импульсов. Формирователь импульсов, с выхода которого снимается сигнал для отпирания тиристора 1, генерирует импульсы стабильной частоты. Момент появления управляющего импульса на вспомогательном тиристоре 6 зависит от величины напряжения блока 14 обратной связи. Блок 11 поджига и подпитки состоит из преобразователя напряжения с выходами постоянного и переменного напряжения порогового реле для включения поджига после того, как блок подпитки зарядит кон денсатор 12 до определенного напряжения и реле отключения блока поджига и под питки после выхода лампы в номинальный . Для поджига ксеноновой лампы устройство содержит высоковольтный импульсный трансформатор, со вторичной об- мотки которого снимается напряжение порядка 30, KB, необходимое для пробоя меж электродного пространства Ксеноновой лам пы. Устройство работает следующим обра- При включении устройства в цепи угьравяяюшего электрода тиристора 1 протекает отпирающий ток, одновременно включается устройство подпитки, конденсатор 12 заряжается до определенного напряжения. Когда напряжение на конденсаторе 12 достигает 60-80 в, пороговое реле вклю чает блок поджига. Импульсы напряжения поджигают межэлектродное пространство ксеноновой лампы 10, после чего через лампу разряжается конденсатор 12. Когда емкость конденсатора 12 достигает поряд ка 500-2000 мкф (при использовании ксеноновых ламп, выпускаемых промышлен ностью), длительность разряда конденсаора несколько миллисекунд. Во время прохождения через лампу 1О импульса тока, создаваемого разрядом конденсатора 12, рабочая точка перемещается в область нормального горения (точка 6f на фиг.2). При этом силовой тиристор 1 уже находит-и ся в открытого состоянии из-за наличия епи, состоящей из резистора 2, диода 3 и нормально замкнутого магнитоуправляе- мого контакта 4. При прохождении тока определенной величины по обмотке дросселя 9 фильтра, т. е. после включения в работу силовой части тиристорного импульсного преобразователя, магнитоуправляемый контакт 4, расположенный в магнитном поле рассеяния дросселя 9 фильтра, размыкается, и устройство входит в реж.им стабилизации тока. Верхний предел рабочей частоты тирис- . торного импульсного преобразователя в основном ограничивается частотным пределом современных тиристоров и потерями в ферромагнитных материалах и имеет величину порядка сотен герц - единиц килогерц. При этом период следования импульсов, отпирающих силоаой тиристор 1, соизмерим с постоянной времени разряда конденсатора 12 через лампу Ю. При отсутствии цепи, соединяющей анод силового тиристора 1 с его управляющим электродом и состоящей из резистора 2, диода 3 и нормально замкнутого контакта 4, в момент прохождения убывающего в конце разряда конденсатора 12 импульса тока через лампу 1О может быть так, что отпирающий сигнал на тиристор 1 придет ( при уменьшении тока через лампу) до положения неустойчивого горения (точка } .- ,на фиг. 2). Для обеспечения надежного зажигания лампы 10 возникает необходимость увеличения продолжительности времени работы блока 11 поджига и подпитки. Это приводит к увеличению его габаритов, веса и стоимости, поскольку в этом случае он работает не в импульсном, а в непрерывном режиме. В первом случае блок подпитки и поджига работает кратковременно на заряд-ку конденсатора 12 и на поджиг, а во втором он должен некоторое время поддерживать горение лампы, т. е. отдавать значительную мощность. При этом вместо магни- тоуправляемого контакта 4 можно использовать нормально замкнутый контакт порогового реле, (срабатывающего при понижении напряжения на лампе при переходе его из режима холостого хода в номинальный режим.

Формула изобретения Тиристорный импульсный преобразователь, содержащий силовой и вспомогатель ный тиристоры, между которыми включен коммутирующий конденсатор, автотрансформатор, вывод которого присоединен к общим катодам указанных тиристоров, выходной индуктивно-емкостный фильтр, к конденсатору которого подключена ксеноновая ламла, щунтированная блоком по джига и под-J-0 ,

-f9

питки, а также блоки управления и обрат ной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежйЬсти зажигания ксеноновой лампы, он снабжен дополнительно последовательной цепью, состоящей из резистора, диода и магнитоулравляемого контакта, расположенного в поле рассеяния дросселя фильтра, и подключенной между анодом и управляющим электродом силового тиристора.

Фиг. 1.

Фиг. 2