Стабилизированный по напряжению преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относ,ится к электротехнике и предназначено для электро питания различного электрооборудова ния в широком диапазоне мо1цностей с выходом на постоянном либо переменном токе. Оно может быть эффективно использовано также в тех случаях, когда нагрузка не критична к измене нию частоты выходного напряжения в переходных процессах при пуске преобразователя. Известны аналогичные преобразователи, в которых для уменьшения пусковых токов с целью устранения срывов режима инвертирования тиристорных инверторов и уменьшения мощности nbtepb в полупроводниковых элементах инвертора в пусковом режиме применяются различные вспомогательные узлы TlJv t2 и 3. Все эти узлы достаточно сложны, что приводит к уменьшению надежности работы преобразователя. Из известных преобразователей наиболее близким по технической сущ ности к предложенному является стабилизированный по напряжению пре(образователь 4. Это устройство .содержит инвертор, систему управлен фёррорезонансный стабилизирующий трансформатор, на насыщенном трансформа-. торе которого расположена специальная обкютка для арителбной магнитной ориентации сердечника с целью уменьшения пусковых токов. Недостатком этой схеь«л является сложность настройки блока предаарительного смещения. Необходима строгая привязка обмотки подмагничивания к первичной обмотке насыщенного трансформатора и моменту открытия первого тирисТора при пуске преобразователя. Для более надежного запуска в каждом конкретном устройстве из-за технологического разброса магнитных характеристик необходима подстройка ток а подмагничив ания:. jКроме этого,схема сложна, так как наличие специальной обмоткя затрудняет применение трансформаторов из перечня, предусмотренного ГОСТ, и име- . ются дополнительные элементы для обеспечения подмагничив ания icepjge4ника. Целью изобретения является упрощение преобразователя при обеспечении его пуска.

Это достигается тем , что известный стабилизированныЛ по напряжению преобразователь, содержащий последовательно соединенные инвертор и феррорезонансный стабилизирующий трансформатор, а также задающий генератор с управляющим входом,выходом связанный с управлянзщнми входами ключей инвертора, снабжен переключающим узлом, вход которого связан с выходом пре.образователя, а выход - с управляющим входом задающего генератора.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизированного преобразователя.

Стабилизированный преобразователь содержит первичный источник энергии 1, инвертор 2, феррорезонансный; стабилизирующий трансформатор 3, выход которого через согласующий узел 4 соединен с входом переключающего узла 5, а выход этого узла соединен с управляющим входом задающего генератора 6, который подключен к усилителю мощности 7. управляющему инвертором 2.

Работает устройство следующим образом.

При включении преобразователя сигнал с частотой, превышающей номинальное значение с задающего генератора б, выполненного,например, на однопереходном транзисторе, поступает на вход усилителя мощности 7, который управляет работой инвертора 2. На вход феррорезонансного стабилизирующего трансформатора 3 поступает переменное напряжение с частотой, превышающей номинальное значение, генерируемое инвертором 2. Напряжение с выхода феррорезонансного трансформатора 3 через согласующий узел 4 поступает на управляющий вход переключающего узла 5, выполненного, например, на оптроне. В результате этого коммутируется резистор в управляемой цепи задающего генератора таким образом, что это приводит к снижению, частоты напряжения задающего генератора до номинального значения.

Частота задающего генератора б зависит от постоянной времени цепи, состоящей из емкости и сопротивления, включенного между шиной источника питания и точкой соединения эмиттера однопереходного транзистора и указанной емкости. При этом чем меньше величина этого сопротивления, тем больше частота напряжения, генерируемого задающим генератором б. В момент пуска генератор генерирует напряжение повышенной частоты, так как цепь за:ряд& емкости состоит из двух параллельно включенных сопротивлений, оДно из которых является сопротивлением, подключенным непосредственно к шине истоЧгника

питания генератора 6, и точке соединения эмиттера и емкости, а второе сопротивление подключено к этой же шине источника питания и через выходную (управляемую) часть оптрона - к точке соединения эмиттера и емкости. Так как сопротивление выходной части оптрона мало в отсутствии напряжения, поступающего с выхода преобразователя через согласующий узел 4 на управляющую часть оптрона, то эти два сопротивления . практически включены параллельно. Через некоторое время, необходимое на заканчивание переходных процессов при включении преобразователя (эту временную задержку легко обеспечить в согласующем узле ), поступает напряжение на управляющую (входную) часть оптрона с выхода преобразователя. В результате этого сопро-тивление выходной части оптрона резк увеличивается и происходит отключение сопротивления, подключенного к эмиттеру и емкости через выходную часть. Следовательно, суммарное сопротивление, через которое происходит заряд емкости г увеличивается, что приводит К уменьшению частоты напряжения задающего генератора. Величи сопротивления выбрана такой, чтобы частота уменьшилась до номинального значения. Это номинальное значение частоты остается все время, пока работает преобразователь, так как выходное напряжение, поступающее через согласующий узел, поддерживает состояние оптрона, при котором его выходная часть имеет большое сопротивление.

Таким образом, в процессе пуска задающий генератор работает на одной фиксированной частоте, через некоторое время скачком переходит работать на пониженную номинальную частоту. Следует отметить, что сопротивление в процессе пуска отключается один раз.

Следовательно, пуск стабилизированного преобразователя происходит на повышенной частоте, что приводит к увеличению входного сопротивления так как последовательно с насыщенным трансформатором феррорезонансного стабилизатора включен линейный дрос сель. Кроме этого, пуск на повышенной частоте напряжения не приводйт к насыщению трансформагтора. Все это устраняет превышение пускового тока в инверторе, соответствующего номинальному режиму.

Описанный преобразователь отличается простотой / схема запуска может быть выполнена в интегральном исполнении. На запуск преобразовате не влияет разброс магнитных характеристик трансформатора, который в результате отсутствия специальной