Транзисторный конвертор с высоким выходным напряжением

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

38П39

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.1.1971 (№ 1607093/24-7) Ч Кт Н 02m 3/32 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет пе делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.314.12(088.8) Опубликовано 15. т1.1973. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 31Л П.1973

Автор изобретения

Г. Л. Хренников

Заявитель

ТРАНЗИСТОРНЫЙ KOHBEPTOP С ВЫСОКИМ

ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к области преобразовательной техники, к классу конверторов с высоким выходным напряжением и может использоваться в системах электропитания аппаратуры автоматики и связи.

Известные конверторы с высоким выходным напряженнем, состоящие из инвертора с высоковольтным трансформатором и выпрямителя, имек г большой вес и габариты и невысокий к.п.д., вследствие большой расчетной мощпосги указанного трансформатора.

Цель изобретения — повысить к.п.д. и уменьшить габариты и вес конвертора.

В предлагаемом конверторе эта цель достигается тем, что выходной трансформатор выполнен в виде двух трансформаторов, один из которых имеет входную, обратной связи и высоковольтную обмотки другой — входную и обратной связи, причем одноименные обмотки обоих трансформаторов соединены последовательно и согласно. Это определяет получение нз вы,.оковольтной обмотке трансформатора импульсов напряжения с большой скважностью.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого конвертора; на фиг. 2 — формы напряжений па обмотках высоковольтного трансформатора.

Конвертор содержит самовозбу кдающийся инвертор, состоящий из высоковольтного трансформатора 1 с обмотками: выходной высоковольтной 2, входными 8, 4, обратной связи 5, б; трансформатора 7 с входными обмотками 8, 9 и обратной связи 10, II; транзисто5 ры 12, 13; схему удвоения напряжения с диодами 14, 15 и конденсаторами 16, 17.

Предлагаемый конвертор работает следующим образом. Транзисторы 12, 18, работая в ключевом режиме, подключают попеременно к

10 входному напряжению (U,,) на полпериода то обмотки 8 и 8, то 4 и 9. При включении транзистора 12 сначала происходит перемагничивание сердечника трансформатора 7, так как он не нагружен. При этом почти все на15 пряжепие U, приложено к обмотке 8. После насыщения сердечника трансформатора 7 напряжение U,,- полностью приложено к обмотке 8. В этот промежуток времени в обмотке 2 индуктируется импульс напряжения большои

20 амплитуды, и происходит заряд конденсатора

10 до величины этой амплитуды, Транзистор

12 поддерживается во включенном состоянии сначала напряжением обмотки 10, а после насыщения сердечника трансформатора 7 напря25 ткснпехт обмотки 5. После насыщения сердечника трансформатора 1 происходит переключение транзисторов, и сердечники трансформаг:ров 7 и 1 поочередно перемагничиваются до отрицательного насыщения. Транзистор 12

30 во второй полупериод закрыт напряжением

381139

20 Е

30

40 фцв. 1 он

Предмет изобретения

Фиг. 2

Составитель В. Моин

Техред Т. Ускова

Корректор Л. Царькова

Редактор В. Фельдман

Заказ 208В/В Изд. № 557 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 обмоток 10 и 5. В этот полупериод происходит заряд конденсатора 17. На нагрузке 18 таким образом имеется постоянное высокое напряжение. Форма напряжения на обмотке 2 показана кривой а на фиг. 2. Если исключить грансформатор 7, закоротив его обмотки, то величина этого импульса сохранится, но они будут следовать без пауз. Напряжение на нагрузке 18 останется неизменным, частота же возрастет, что .приведет к снижению кзп.д.

Если при закороченном трансформаторе 7 снизить напряжение U, òî частоту и потери мощности можно снизить и привести к прежнему уровню, однако выходное напряжение преобразователя при этом будет в несколько раз ниже. Напряжение, которое можно получить с обмотки 2 при заданной частоте без трансформатора 7 показано кривой б на фиг. 2.

Таким образом, преобразователь, выполненный по известной схеме с заданным высоKoB0JIbTHbIM трансформатором, имеет либо значительно меньшее выходное напряжение, либо значительно ббльшие потери мощности.

Трансформатор 7 имеет небольшие размеры, так как он низковольтный и маломощный, Напряжение обмоток 5 и б выбирается большим в 2 — 3 раза, чем напряжение 10 и 11.

Пги этом даже при отсутствии нагрузки 18 сохраняется описанный режим работы трансформаторов, так как трансформатор 1 нагружен больше.

Для улучшения прямоугольности импульса на обмотке 2 сердечники трансформатора выполняютсн из материала с прямоугольной формой петли гистерезиса. Аналогичные преимущества и принцип действия имеет преобразовагель, выполненный с одним трансформат,ром, сердечник которого состоит из двух раздельных магнитопроводов. При этом входные обмотки и обмотки обратной связи охватывают оба магнитопровода, а выходная только один.

Транзисторный конвертор с высоким выходным напряжением, содержащий выпрямитель с конденсаторным фильтром и инвертор, выполненный по двухтактной самовозбуждающейся схеме с двумя выходными трансформаторами, один из которых имеет входную обмотку, обмотку обратной связи и высоко5 вольтную обмотку, а второй — входную обмотку и обмотку обратной связи, причем входные обмотки обоих трансформаторов соединены согласно — последовательно, отличаю-. щийся тем, что, с целью уменьшения габари10 тов и повышения к.п.д., обмотки обратной связи обоих трансформаторов соединены между собой согласно — последовательно.