Понижающий инвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M7/537 H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике, точнее к устройствам для преобразования постоянного напряжения в переменное, которые использую ся для питания радиоаппаратуры. Известен инвертор, обеспечивающий преобразование выпрямленного напряжения сети в более низкое напряжени переменного тока без низкочастотног трансформатора, содержащий ключевой усилитель мощности (КУМ) с выходным трансформатором, задающий генератор (ЗГ), подключенный через коммутирую щий транзистор к источнику питания и через выпрямитель - к выходному трансформатору КУМ Cl. Недостатком этого инвертора является сложность, а также необходимость использования высоковольтного транзистора, рассчитанного на напря жение сети. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является понижающий инвертор, содержащий КУМ С емкостным входным фильтром и выходным трансформатором, ЗГ, выход которого связан с управляющим входом КУМ, пусковой резистор Г2. Недостатком этого устройства является относительно низкий КПД, определяемый потерями мощности на пусковом резисторе. Попытки повышения КПД посредством увеличения сопротивления пускового резистора приводят к увеличению длительности процесса запуска. Кроме того, устройство характеризуется относительно низкой надежностью, обусловленной большими бросками тока через выпрямитель при подключении инвертора к сети. Цель изобретения - повышение КПД и надежности инвертора. Поставленная цель достигается тем, что в известном понижающем инверторе, содержащем ключевой усилитель мощности с емкостным фильтром и выходным транс(}юрматором, через выпрямитель соединенным с выходными выводами, один из которых связан с входным выводом усилителя мощности, а другой - через выходную цепь ключевого элемента - с выводом питания задающего генератора, соединенного с упомянутым усилителем мощности, пусковой резистор, входные выводы инвертора подсоединены к усилителю мощности через последовательную цепь состоящую из пускового резистора и двух введенных конденсаторов, зашунтированных резистором, параллельно первому из которых включены диод и управляющий переход ключевого элемента, а параллельно второму - стабилитрон, при этом один из силовых электродов ключевого элемента через последовательную цепь, состоящую из диода и резистора, соединен с одним из выходных выводов, подключенным через третий резистор к управляющему электроду введенного тиристора, включенного между входным выводом инвертора и другим выходным выводом. На чертеже приведена принципиальная схема понижающего инвертора. В его состав входит КУМ 1 с конденсатором 2 входного фильтра и выходным трансформатором 3 выпрямитель 4, ЗГ 5, транзистор 6, тиристор 7, стабилитрон 8, диоды 9 и 10, конденсаторы 11 и 12, пусковой резистор 1-3, резисторы 14-16. Устройство работает следующим об разом. При включении инвертора в сеть через пусковой резистрр 13 происход заряд конденсаторов 11, 12 и 2. Пок идет заряд конденсатора 2,транзистор 6 заперт напряжением конденсато ра 11 и на вход ЗГ 5 напряжение не поступает. По истечении времени, пр котором конденсатор 2 практически з ряжен до уровня Ua. и 8х- - u riгде Ui, и.),,, ( - напряжения на ко денсаторах 2, 11 и 12 соответственно;Uax напряжение на вх де понижающего и вертора. Конденсаторы 11 и 12 разряжаются че рез резистор 14, и напряжение на ни уменьшается экспоненциально. Напряжение стабилизации стабилитрона 8 выбирается намного больше прямого напряжения на диоде 9, а емкость конденсатора 12 - достаточной для обеспечения необходимой энергией при запуске преобразователя. Как только конденсатор 11 разрядится, к переходу эмиттер-база транзистора 6 будет приложено отпирающее напряжение от конденсатора 12. Транзистор 6 отпирается, и напряжение конденсатора 12 поступает на ЗГ 5. ЗГ запускается и запускает КУМ 1, напряжение КУМ 1, поступающее от обмотки 17 трансформатора 3 выпрямляется выпрямитеем 4 и через резистор 16 поступает на управляющий электрод тиристора 7i отпирая его, а через резистор 15 и диод 10 - на конденсатор 12, обеспечивая самопитание ЗГ-5. Диод 10 служит для предотвращения разряда конденсатора 12 и ложного отпирания транзистора 6 до запуска КУМ 1. Резистор 15 с конденсатором 12 обеспечивают сглаживание пульсации переменной составляющей выпрямленного напряжения на входе ЗГ 5, создавая тем самым резистивно-емкостной фильтр. Взамен резистора 15 можно использовать сглаживающий дроссель. Таким образом, практически происходит полный заряд конденсатора входного фильтра преобразователя, после чего только запускается преобразователь. Этим обеспечивается надежный запуск, высокое быстродействие, исключаются броски во входной цепи преобразователя и повышается КПД. Формула изобретения Понижающий инвертор, содержащий ключевой усилитель мощности с емкостным фильтром и выходным трансформатором, через выпрямитель соединенным с выходными выводами, один из которых связан с входным выводом усилителя мощности, а другой через выходную цепь ключевого элемента - с выводом питания задающего генератора, соединенного с упомянутым усилителем мощности, пусковой резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем устранения бросков тока при включении, входные выводы инвертора подсоединены к усилителю мощнЬсти через последовательную цепь, состоящую

из пускового резистора и двух введенных конденсаторов, параллельно первому из которых включены диод и управляющий переход ключевого элемента, а параллельно второму - стабилитрон, точка соединения которого с вторым конденсатором подключена к питающему выводу задающего генератора, при этим один из силовых электродов ключевого элемента через последовательную цепь, состоящую из диода и резистора, соединён с одним

140296

из выходных выводов, подключенным через третий резистор к управляющему электроду введенного тиристора, включенного между входным выводом и другим выходным выводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 10 № 473267, кл. Н 02 М 3/22, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 483744, кл. Н 02 М 3/335, 1973.