SU944029A1

SU944029A1 - Stepdown inverter

Info

Publication number: SU944029A1
Application number: SU803220966A
Authority: SU
Inventors: Жирайр Арташесович Мкртчян; Лева Гевондович Карташян; Грант Гургенович Саакян
Original assignee: Предприятие П/Я А-7390
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1982-07-15

Description

Изобретение относится к электротехнике, точнее к устройствам для преобразования постоянного напряжения в переменное, которые используются для питания радиоаппаратуры.The invention relates to electrical engineering, and more specifically to devices for converting DC voltage to AC, which are used to power the radio equipment.

Известен инвертор, обеспечивающий ⁵преобразование выпрямленного напряжения сети в более низкое напряжение переменного тока без низкочастотного трансформатора, содержащий ключевой усилитель мощности (КУМ) с выходным трансформатором, задающий генератор (ЗГ), подключенный через коммутирующий транзистор к источнику питания и через выпрямитель - к выходному _f5трансформатору КУМ П].Known inverter, providing ⁵ conversion of the rectified mains voltage to a lower AC voltage without a low-frequency transformer, containing a key power amplifier (KUM) with an output transformer, a master oscillator (ZG) connected through a switching transistor to a power source and through a rectifier to an output _f5 transformer KUM P].

Недостатком этого инвертора является сложность, а также необходимость использования высоковольтного транзистора, рассчитанного на напря- го жение сети.The disadvantage of this inverter is the complexity, as well as the need to use a high voltage transistor, designed for mains voltage.

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].The closest in technical essence to the invention is a step-down inverter containing KUM with a capacitive input filter and an output transformer, ZG, the output of which is connected to the control input of the KUM, starting resistor G2].

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.The disadvantage of this device is the relatively low efficiency, determined by the power loss at the starting resistor. Attempts to increase efficiency by increasing the resistance of the starting resistor lead to an increase in the duration of the starting process. In addition, the device is characterized by a relatively low reliability due to large inrush currents through the rectifier when the inverter is connected to the network.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности инвертора.The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of the inverter.

Поставленная цель достигается тем, что в известном понижающем инверторе, содержащем ключевой усилитель мощности с емкостным фильтром и выходным трансформатором, через выпрями944029 тель 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.This goal is achieved by the fact that in the known step-down inverter containing a key power amplifier with a capacitive filter and an output transformer, through rectifiers 944029 connected to the output terminals, one of which is connected to the input · output of the power amplifier, and the other through the output circuit of the key element - with a power output of the master oscillator connected to the power amplifier, a starting resistor, the input terminals of the inverter are connected to the power amplifier through a serial circuit consisting of a cascade resistor and two introduced capacitors, shunted by a resistor, parallel to the first of which a diode and a control transition of the key element are turned on, and a zener diode is parallel to the second, while one of the power electrodes of the key element is connected through a serial circuit consisting of a diode and a resistor to one of output terminals connected through a third resistor to the control electrode of the inserted thyristor, connected between the input terminal of the inverter and the other output terminal.

На чертеже приведена принципиальная схема понижающего инвертора.The drawing shows a schematic diagram of a step-down inverter.

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 Ю, конденсаторы 11 и 12, пусковой резистор 1'3, резисторы 14-16.It includes KUM 1 with an input filter capacitor 2 and an output transformer 3, a rectifier 4, ЗГ 5, a transistor 6, a thyristor 7, a zener diode 8, diodes 9 and 10, capacitors 11 and 12, a starting resistor 1'3, and resistors 14- 16.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении инвертора в сеть через пусковой резистор 13 происходит ₄₀заряд конденсаторов 11, 12 и 2. Пока идет заряд конденсатора 2 транзистор 6 заперт напряжением конденсатора 11 и на вход ЗГ 5 напряжение не поступает. По истечении времени, при ₄₅котором конденсатор 2 практически заряжен до уровняWhen the inverter is connected to the network through the starting resistor 13, ₄₀ charge of the capacitors 11, 12 and 2 occurs. As long as the capacitor 2 is charging, the transistor 6 is locked by the voltage of the capacitor 11 and the voltage does not enter the input of ЗГ 5. After a period of time, at which _{45 the} capacitor 2 is practically charged to the level

U <1 = U 0Х U -л - WfQj где U<2, , - напряжения на конденсаторах 2, 11 и 12 соответственно;U <1 = U 0X U -l - WfQj where U <2,, are the voltages at the capacitors 2, 11 and 12, respectively;

- напряжение на входе понижающего инвертора .- voltage at the input of the step-down inverter.

Конденсаторы 11 и 12 разряжаются через резистор 14, и напряжение на них уменьшается экспоненциально. Напряжение стабилизации стабилитрона 8 выбирается намного больше прямого напряжения на диоде 9, з емкость конденсатора 12 - достаточной для обеспечения необходимой энергией при за5 пуске преобразователя. Как только конденсатор 11 разрядится, к переходу эмиттер-база транзистора 6 будет приложено отпирающее напряжение от конденсатора 12. Транзистор 6 отпи10 рается, и напряжение конденсатора поступает на ЗГ 5. ЗГ запускается и запускает КУМ 1, напряжение КУМ 1, поступающее от обмотки 17 трансформатора 3, выпрямляется выпрямите15 лем 4 и через резистор 16 поступает на управляющий электрод тиристора 7, отпирая его, а через резистор 15 и диод 10 - на конденсатор 12, обеспечивая самопитание” ЗГ~5· Диод 10 20 служит для предотвращения разряда конденсатора 12 и ложного отпирания транзистора 6 до запуска КУМ 1. Резистор 15 с конденсатором 12 обеспечивают сглаживание пульсации пере25 менной составляющей выпрямленного напряжения на входе ЗГ 5, создавая тем самым резистивно-емкостной фильтр Взамен резистора 15 можно использовать сглаживающий дроссель.Capacitors 11 and 12 are discharged through resistor 14, and the voltage across them decreases exponentially. The stabilization voltage of the zener diode 8 is chosen much more than the direct voltage at the diode 9, and the capacitor 12 is sufficient to provide the necessary energy when the converter starts up. As soon as the capacitor 11 is discharged, an unlocking voltage from the capacitor 12 will be applied to the emitter-base junction of the transistor 6. The transistor 6 is energized and the capacitor voltage is supplied to the ЗГ 5. The ЗГ starts and starts КУМ 1, voltage КУМ 1, coming from the transformer winding 17 3, it is rectified by straightening15 lem 4 and through the resistor 16 it goes to the control electrode of the thyristor 7, unlocking it, and through the resistor 15 and diode 10 to the capacitor 12, providing self-supply ”ЗГ ~ 5 · Diode 10 20 serves to prevent the discharge of the capacitor 12 and falsely the unlocking of transistor 6 before starting KUM 1. Resistor 15 with capacitor 12 provide smoothing ripple of the variable component 25 of the rectified voltage at the input of ZG 5, thereby creating a resistive-capacitive filter Instead of resistor 15, you can use a smoothing inductor.

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.Thus, the capacitor of the input filter of the converter practically completely charges, after which the converter only starts. This ensures reliable start-up, high speed, eliminates surges in the input circuit of the converter and increases efficiency.

Claims

1. USSR author's certificate 10 No. 473267, cl. H 02 M 3/22, 1973.

2. USSR author's certificate number 483744, cl. H 02 M 3/335, 1973.