Инвертор с высоковольтным выходом

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >921001 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280580 (21) 2930595/24-07 с присоединением заявки N (54) М. Кп.з

Н 02 М 7/48

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. З14. .572 (088.8) Опубликовано 150482, Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 15. 04. 82 (72) Авторы изобретения

E.Ô.Êëèì÷óê и A.H.Ðàïîïîðò.1 с 1

Опытное конструкторско-технологическое бюро "Инсан-вута., металлофиэики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) ИНВЕРТОР С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ВЫХОДОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть .использовано в различных устройствах электропитания радио- и электронной техники.

Известны устройства,.состоящие из задающего генератора, ключевого каскада и выходного трансформатора, в которых модулятор длительности используется для регулирования вы- ходного напряжения f1).

Известно также устройство,содержащее импульсный задающий генератор со входом синхронизации, соединенный по выходу со входом ключевого каскада, нагрузкой которого служит повышающий трансформатор, например источник высоких напряжений телевизионных приемников. Особенностью подобных устройств является наличие трансформатора, который при высоких (единицы и десятки киловольт) выходных напряжениях представляет резонансную вмсокодобротную нагрузку, собчтвенная частота которой определяется индуктивностью и распределен ной емкостью высоковольтной обмотки. При этом устройство имеет максимальный КПд в случае синхронного возбуждения, когда частота импульсного возбуждающего сигнала совпадает с собственной резонансной частотой трансформатора f,2) .

Недостатком подобного устройства является то, что значение резонансной частоты нестабильно и изменяется в широких пределах и в зависимости от величины нагрузки, температуры и других факторов. Это делает режим синхронного возбуждения трудно реализуемым.. Поэтому в высоковольтных инверторах используют режим асинхронного возбуждения, при котором частота задающего генератора существенно ниже резонансной частоты трансформатора. Это приводит к снижению КПД устройства из-за возрастания потерь в ключевом каскаде и сни-. жению надежности.

Цель изобретения — повышение

КПД и надежности высоковольтного регулируемого инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что инвертор с высоковольтным выходом, содержащий последовательно связанные между собой импульсный задающий генератор со входом синхронизации, ключевой каскад и повышающий трансфбрматор, снабжен цепью обратной связи, включенной между

921001

Формула изобретения

65 дополнительно введенной обмоткой повьпааюцего трансформатора и входом синхронизации импульсного задающего генератора.

B одной иэ модификаций инвертора упомянутая цепь обратной. связи выполнена в виде последовательно соединенных фаэосдвигающей цепи, ограничителя-формирователя и дифференцирующей цепи.

Кроме, этого, с целью обеспечения возМожйости регулирования выходного напряжения в широких пределах, в высоковольтный инвертор дополнительно введен модулятор длительности, включенный между задаюцим импульсным генератором и ключевым каскадом.

На фиг. 1 и 2 приведены варианты предлагаемого инвертора; на фиг..3 изменение напряжения U» на первичной обмотке повышающего трансфор матора в зависимости от длительности „ управляюцих импульсов Uvne на входе ключевого каскада.

Инвертор (фиг, 1) содержит задающий импульсный генератор 1 со входом синхронизации, соединенный по выходу со входом ключевого каскада 2, Нагрузкой ключевого каскада

2 служит повышаюций трансформатор

3, имеющий дополнительную низковольтную обмотку 4, Обмотка 4 подключена ко входу фазосдвигающей цепи 5, вывод которой подключен ко входу ограничителя-формирователя б.

Выход ограничителя-формирователя б через дифференцирующую цепь 7 соединен со входом синхронизации задающего генератора 1.

Высоковольтный инвертор работает следующим образом. При включении напряжения питания задающий генератор 1 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы частота следования которых должна быть меньшей, чем резонансная частота повышающего трансформатора 3, Эти импульсы поступают на вход ключевого каскада 2. Происходит ударное возбуждение свободных колебаний во вторичном контуре повышающего трансформатора на, его резонансной частоте. В дополнительной низко вольтной обмотке 4 индуцируется напряжение, близкое по форме к си,нусоидальному. Это напряжение, пройдя через фаэосдвигающую цепь 5, ограничитель-формирователь б и дифференцируюцую цепь 7, преобразуется в последовательность коротких импульсовj которые поступают на вход синхронизации задающего гене-ратора 1, что приводит к повьпаению его частоты до резонансной частоты повышающего трансформатора,3 .

При этом ключевой каскад 4 работает

45 в режиме насыцения, а напряжения на обмотках повышающего трансформатора 3 имеют форму, близкую к синусоидальной. Фазосдвигающая цепь

5 задает оптимальный сдвиг фаэ между выходным напряжением и фронтами импульсов на выходе эадаюцего генератора 1 для получения максимального КПД.

Для регулирования напряжений на выходе высоковольтного инвертора в широких пределах дополнительно вводится модулятор длительности 8, включенный между задаюцим генератором

1 и ключевым каскадом 2. При изменении напряжения на его управляющем входе изменяется длительность импульсов на входе ключевого каскада

2, при этом изменяется величина напряжения на первичной обмотке повышающего трансформатора и на выходе высоковольтного инвертора(фиг.3).

Таким образом, в результате введения последовательно соединенных фазосдвигающей цепи, ограничителяформирователя и дифференцирующей цепи описанное устройство работает в автогенераторном режиме на резонансной частоте повышающего трансформатора. Это приводит к уменьшению потерь мощности в ключевом каскаде и выходном трансформаторе КПД устройства повышается. Надежность высоковольтного инвертора также повышается, поскольку уменьшается нагрев элементов инвертора °

В результате введения модуля" тора длительности появляется воэможность регулирования напряжения на выходе высоковольтного инвертора в широких пределах.

Предложенное техническое решение позволяет создавать высоковольтные источники для питания радиоэлектронной аппаратуры, обладающие высокими стабильностью, КПД и надежностью в широком интервале температур и нагрузок.

1. Инвертор с высоковольтным выходом, содержащий последовательно связанные между собой импульсный задающий генератор с входом синхронизации, ключевой каскад и повышающий трансформатор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, он снабжен цепью обратной связи, включенной между дополнительно введенной обмоткой повышающегс трансформатора и входом синхронизации импульсного задающего генератора.

2. Инвертор по к. 1, о т л ич а ю шийся тем, что упомя921001 нутая цепь обратной связи выполнена в виде последовательно соединенных фазосдвигающей цепи, ограничителя"формирователя и диффере цирующей цепи.

3. Инвертор по п,1, о т л и ч а ю шийся тем; что, с целью обеспечения возможности регулирова ния выходного напряжения, он снабжен модулятором длительности, вклю ченным между импульсным задающим генератором и ключевым каскадом.

- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Васовский В.Ф, Транзисторные преобразователи напряжения. Киев, Техника, 1974, с. 55.

2. Саймолов В.Ф. Транзисторные генераторы телевизионной развертки.

M. Связь, 1969, с. 39.

921001

Составитель Г.Мыцык

Редактор Л.Плисак ТехредA. Бабинец Корректор E.Рококо

Заказ 2374/70 Тираж 719 Подписное

ВИИИГИ4 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4