Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1980 года по МПК H02M7/44 

Изобретение относится к электротехнике и касается устройств, преобразующих постоянное напряжение источника питания в переменное напряжение на нагрузке, от личное по абсолютной величине, и, в част кости, к источникам питания с промежуточ ным преобразованием напряжения и с последовательным ключевым регулирующим элементом для регулирования среднего тока нагрузки. Известны схемы импульсного стабилизатора постоянного напряжения, описанные в литературе Llj , в которых питание стабилизатора осуществляется от источника постоянного напряжения 25 В. Полная схе ма импульсного стабилизатора включает в себя полупроводниковьШ ключ, включенный последовательно в цепь нагрузки через дроссель фильтра, модулятор длительности импульсов запуска ключа, самовоэбуждающийся мультивибратор, усилитель сигнала рассогласования в цепи обратной связи, выходной фильтр и делитель выходного напряжения. Однако в таком виде схема не может быть использована для питания металло- галогенной лампы - во-первых, необходим выход по переменному току, во-вторых, выходное напряжение должно быть порядка 100-200 В. Наггболее близким по своей технической сущности является устройство, описанное в литфатуре , которое выполнено на основе преобразователя постоянного тока в пера -генный и полупроводниковыми ключами, вк.точаемыми на его выходе. Это устройство позволяет осуществлять щиротно-импульсную модуляцию напряжения на нагрузку с одновременной его трансформацией. Существенным недостатком такотх преобразователя является то, что при использовании в качестве, как силовых, так и вспомогательных тиристоров получается овольно сложная схема управления целой системы и низкий КПД на повьтщенных ; частотах порядка 2О-5О кГц. 375 Цепью изобретения является повышение КПДпреобразователя при использовании в качестве полупроводниковых ключей транзисторов. Это цостигаетсая за счет того, что пре образователь постоянного напряженвд в переменное, содержащий по.пупроводниковы инвертор с задающим генератором, попу . проводниковые ключи, включенные на выхо де инвертора встречно параллельно и гене ратор управления, снабжен формирователями импульсов, сумматором, модулятором импульсов запирания ключей и ждущим мультивибратором, причем, входы формиро вателей подключены к выходам ключей, а вькоды формирователей к сумматору, один из входов моду,пя тора импульсов соединен с выходом генератора, а второй вход через ждущий мультивибратор соединен со вторым выходом генератора управления. Преобразователь для питания металлогалогенной лампы, структурная схема которого показана на фиг. 1, состоит из первичного источника 1 постоянного напряжения, подключенного непосредственно ко входам преобразоьателя 2 напряжения, состоящего из усилителя мощности 3 и задающего генератора 4, генератора управления 5 (например, самовозбуждающегося мультивибратора). Выход преобразователя 2 напряжения подключен к соответствующим входам электронных ключей (транзисторов) 6 и 7, которые через формирователи импульсов 8 и 9 подк.шочены к раздельным входам, с мматора 10 напряжения обеих по,гтарностей. Выход сум матора 10 соединен с одним из электродов металлогалогенной лампы 11, другой же ее электрод подключен к блоку зажигания 12. Пр1шцип действия устройства илгаюстри руется диаграммами, показанныгуж на фиг. 2. При подключении напряжения постоянного тока от источника 1 напряжения возбуждается преобразователь 2 напряже нии. При этом частота работы усилителя мощности 3 задается генератором 4 и выбирается в пределах 10-5О кГц (фиг. в зависимости от мощности нагрузки, типа магнитопровода. Одновременно возбуждается генератор управления 5 (типа мультивибратора), задающий максимально возможную длительность открытого состояния ключей 6 и 7 (фиг. 26), каждьгй из которьк рассчитан на положительную или отрицатепьную полярность выходного напряжения преобразователя 2 напряжени Один ИЗ ВЫХОДОВ генератора 5 подключен к модулятору 13 импульсов запирания ключей 6 и 7, а другой выходной сигнал Ug генератора 5 запускает ждущий мультивибратор 14 (фиг. 2г). В модуляторе импульсов происходит формирование импульса отпирания ключей 6 и 7. Изменяя длительность импульса с выхода ждущего мультивибратора 14, можно в широких пределах менять среднее значение тока через металлогалогенн то лампу 12. Пачка импульсов как положительной, так и отрицательной полярности формируется в импульсы прямоугольной формы в форми рователях 8 и 9 соответственной полярности (фиг. 2д) и через сумматор 10 поступает для возбуждения (питания, фиг. 2е) лампы 11, Возбуждение лампы 11 произойдет после подачи одного или серии импульсов 20-5О кВт со схемы зажигания 12 автоматически после подачи напряжения питания (или вручную через кнопку). Описываемый преобразователь для питания металлогалогенной лампы может найти самое широкое применение в кинопроекционной и осветительной аппаратуре при съемках документальных фильмов и др. Создание подобных источников питания позволяет прежде всего широко применять для указанных целей металлогапогенные лампы, обладающие в 2-5 раз большей световой отдачей на единицу потребляемой мощности (ЛМ/БТ), чем применяемые для этой же цели другие газоразрядные осветительные приборы. Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий полупроводниковый инвертор с задающим генератором, полупроводниковые ключи, включенные на выходе инвертора встречно-переменно, генератор управления, отличающий- с я тем, что, с целью повышения его КПД при использовании в качестве полупроводниковых ключей транзисторов, оно снабжено формирователями импульсов, сумматором, модулятором импульсов запирания ключей и ждущим мультивибратором, причем входы формирователей подключены к выходам ключей, а один из входов модулятора импульсов соединен с выходом генератора управления, а второй его вхор

575О6826

через ждущий мультивибратор ооецинен1. Эпектроника (перевоа) 1973, № 17,

сх5 вторым выходом генератора управления. с. 44.

Источники-информации,инверторы с широтно--нмпупьсяой моцуляпринятые во внимание при экспертизе 5 цией,: М.; Энергия, 1968, с. 1-8.

2. Сенолер А. С. и ар. Тиристорныв

t t