专利名称：一种电影放映氙灯电源硅整流器的制作方法
技术领域：
一种电影放映氙灯电源硅整流器，由降压电路、整流电路组成，主要用于电影放映，属电子技术类。
电影放映使用的短弧球形氙灯，对电源条件要求高，氙灯从非工作状态到工作状态的过程，需要三种不同电压和功率，即1、由触发器产生的数万伏高频脉冲电压击穿灯内氙气，使氙气分子电离、加热灯阴极，产生辉光放电；2、由整流器提供能将辉光放电过度为弧光放电的辅助直流电压；3、由整流器提供相当稳定，平滑度相当好的直流低压大电流电源持续氙灯的弧光放电；氙灯进入弧光放电后，要防止辅助触发直流电压施加给氙灯，造成巨大电流损坏氙灯，整流器要及时采取措施；还要根据电网电压情况，放映要求、氙灯的要求做到有效地调整输出电流。
目前使用的磁性器件硅整流器的调流和防止辅助触发直流电压加入氙灯的措施均由整流器中的关键器件饱和电抗器与氙灯分压去实现。如目前使用的氙灯电源整流器GFA01－150／35型，输出提供给放映氙灯所需的辅助触发直流电压和额定工作电压是由主变压器次级绕组提供较高值的三相交流电压，由于氙灯触发时所需的辅助直流电压比它的额定工作电压高，为使氙灯不致损坏，而保证氙灯弧光放电所需的正常的工作电压，均采用在主变压器的初级或次级回路中串接饱和电抗器将高出额定工作电压的较高值电压分压、取得额定工作电压，由于饱和电抗器承担着较高值的分压任务，且工作在大电流的串联电路中，因此电感量和容量都要较大，这就增大了电能损耗，增大了主变压器的容量，用材量和饱和电抗器的用材量，同时，三相交流电经过饱和电抗器后波形失真较大，整流后的直流电流中的交流成份增加，因此，对滤波器的要求较高，也增大了滤波器的用材量。
目前的磁性器件整流器的调流、稳流系统均采用了激磁变压器，同步变压器或磁放大器、饱和电抗变压器、线性电抗变压器等电磁器件，耗材多、增大了生产成本，电路较复杂。
另外，放映整流器的主变压器的初级绕组采用固定初级线圈绕组，随着使用氙灯功率值减小或电网电压升高，而饱和电抗器的分压值上升，使电能损失比例增大。
本实用新型的目的是要克服现有氙灯电源硅整流器的缺点，将氙灯的主工作直流低压大电流电源和辅助触发直流电压电源在整流器内以各自独立回路，并联输出向氙灯供电，用自动开关指令辅助触发直流电压只工作在触发氙灯的瞬间，且辅助触发电压不通过电抗器，可降低电抗器的分压，本实用新型中的磁极效应电抗器的设立是为调节输出电流而存在；整个整流器只用了一台电源电压器，变压器的初级绕组采用抽头控制，适合大小不同规格氙灯使用，次级主、辅绕组采用粗细线结合、分别输出；既提高性能指标，又降低耗电、耗材的情况下，仍能提供给氙灯理想的辅助触发直流电压和主工作电压，以及园满提供给氙灯将辉光放电过渡为低压持续弧光放电所需的能量。
而且具有结构简单、重量轻、成本低、造价省、性能稳定、工作可靠、技术容易掌握，每台整流器可节省玻纤丝包铜线20多公斤，硅钢片约80公斤，其它电子电器元件也有大幅度下降，还可以大大降低电力损耗，另外，由于省去了供电线路中的零线后，控制电路中可控硅工作调制电流不通过电源零线产生电压降，整流器工作中对放映还音无干扰，使用效果比目前同类型的整流器更优越。
本实用新型的特征在于由变压器可调初级线圈；主、辅串绕并绕式次级绕组；主、辅次级绕组交变电流隔离整流、并联供电电路；辅助触发直流电压自动开关电路；隔离式同源自动锁相电路、自动稳流电路以及输出电流过流保护电路组成。其中所述变压器可调初级线圈为三相初级绕组分段抽头与继电器、控制开关组成可调初级绕组；而整流器的变压器主、辅串绕、并绕式次级绕组中，主绕组为大截面线三角形接法，辅助绕组为在主绕组输出端串绕小截面线线圈与主绕组并绕小截面线绕组；所述变压器的主、辅次级绕组交变电流隔离整流为主、辅绕组分别抽头后，以硅二极管整流隔离并联输出；所述辅助触发直流电压自动开关电路是在次级绕组相间有磁极效应电抗器，磁极效应电抗器的交流绕组两端接有继电器，隔离整流后的辅助电压接入输出端前有磁力开关、继电器；所述隔离式同源自动锁相电路和自动稳流电路是在变压器的次级单相绕组两端设有硅整流桥，在整流桥后接有硅二极管和电容、电阻、稳压二极管组成的隔离滤波、稳压电路，硅整流桥输出端有由磁极效应电抗器与可控硅，磁盘电阻、继电器，变压器，控制开关等元件组成的可控激磁电路；硅整流桥两端设有由稳压二极管，硅三极管、双基极三极管和阻容器件构成的比较放大电路和移相脉冲发生电路；在硅整流桥输出端设有由电位器、电阻组成的分压电路，对网侧波动电压采样，在硅桥同相主绕组中串有电流互感器，硅桥等组成输出电流采样电路与由稳压器件、滤波器件、整理得到的基准电压比较，放大后，放大管后接有电阻，电位器，三极管组成的移相放大电路，移相放大管后设有双基极三极管、电容、变压器组成的脉冲发生器，脉冲变压器后有可控硅，可控硅输出端接有磁极效应电抗器的激磁绕组。所述输出电流过流保护电路是由三极管、稳压二极管、电位器、继电器、电阻、电容、二极管等组成，三极管的基极通过电位器、电阻、电容、二极管分压、隔离滤波后接于磁极效应电抗器的激磁绕组两端，三极管的发射极通过稳压二极管接于激磁绕组一端；三极管集电极通过继电器接于电源正极，在接入正极前有二极管、电阻、电容隔离滤波，继电器的触点接入激磁电路的控制电路和过流保护三极管。
现通过
本实用新型的工作特点。
附图1为整流器的总体电路原理图。
附图2为整流器可变初级绕组电路。
附图3为主、辅次级绕组整流、辅助触发直流电压自动开关电路。
附图4为同源自动锁相、自动稳流电路。
附图5为输出电流过流保护电路。
附图1中，三相变压器的初级每相绕组由三段组成，根据氙灯不同规格情况使用，当氙灯功率较小时，SK2－a于空位1，继电器J2、J3停止工作常闭、选择SK1主、逹控位置；当氙灯功率较大时，SK2将继电器J3接通，J3工作、J3常闭点断开、常开点被吸合；当电网电压低落，输出功率满足大功率氙灯极限功率时，SK2－a将J2接通，J2工作、J3停止，使次级绕组输出电压满足大功率氙灯使用。主变压器次级绕组每相绕组由主、辅两段串联绕制而成，也可并联绕制，内层为氙灯主工作电压大线经绕组，提供较低的三相交流电压，三相绕组分别与磁极效应电抗器串联，经硅桥D1－D6整流后，由电感L和电容C6等组成的T型滤波电路，滤波后得到平直的直流电，以便为氙灯提供主工作电源。而变压器次级后串联的磁极效应电抗器主要起到调节输出电流的作用。外层以小线径线组成三相辅助绕组。三相辅助绕组经D7－D9三相半波整流后，经过磁力开关NK常闭触头至RD5和电阻R22接至D4－D6的正极，在输出端输出、作为氙灯辅助触发电压。因辅助绕组只需瞬间提供较高的直流电压，将氙灯在触发器作用下产生的高频辉光放电起引向和扩散作用，实践证明，辅助电流达几安培时，氙灯已能过渡为直流低压持续大电流弧光放电，因此，辅助触发电压绕组线可以较细。
当变压器接通三相交流电时，次级绕组会产生交变电压，输出端接入负载后，输出电流通过滤波扼流圈L，在磁路中产生磁场力，使NK工作、常开触点被吸合，a相交流电经D10－D13整流后，脉动直流电压直接加在可控硅3CT10／300与电抗器的直流绕组的串联电路上，通过K转换加在R16与电抗器的直流绕组的串联电路上；同时，R1与DW1稳压后，得到较稳定的脉动削波直流电压作为BT33F的工作电压和三极管BG3的基极电压。DW1稳压后的脉动直流电压经二极管D18、电容C2隔离滤波后，经R2、DW2进行二次稳压，输出稳定的平滑直流电压作为三极管BG1的集电极电压和三极管BG2的基极电压，经R3、DW3、C3进行再次稳压滤波后、输出非常稳定的平直电压，由R4、R5分压后作为比较放大管BG1的基准偏置电压、R6、W2构成输出电流采样电路，在W2上得到采样信号、与基准偏置电压反极性串联，其中W3是手动调流电位器，改变W3的阻值可改变BG1的基极电位以改变输出电流。R9、W4构成网压波动和变压器内压降波动采样电路，在W4上得到电网波动电压取样信号，加在BG1的输入回路中与基准偏置电压反极性串联。
当W1、W2、W3、W4确定后，整流器输出端接上负载，接通变压器的三相交流电压，便有电流通过磁极效应电抗器NNBZK、滤波器L，NK或继电器J4被吸合，a相电源加在D10－D13整流桥上，整流后同时送往可控硅3CT10／300和三极管BG4上；同时，经R1、DW1，R2、DW2，R3、DW3、C2、C3稳压、滤波后，分别作为BT33F、BG3、BG2、BG1的工作电压，稳定平直的基准电压经R4、R5分压后，与W2、W4上的电压降比较后，加在BG1的基极与发射极间、产生基极电流，经BG1放大后，BG1集电极电流经过W1、R11，在W1、R11上产生电压降，BG2导通，电流经R14、BG2、R13、BG3、向C1充电，C1上的电压达到BT33F的峰点电压值时，BT33F导通，电流通过脉冲输出变压器B的初级，C1放电到低于BT33F谷点值时，BT33F截止，C1又开始充电，这样循环往复，在脉冲变压器B的次级输出脉冲电压，这个脉冲电压加在可控硅3CT10／300的控制极与阴极之间，3CT10／300导通，电流从电源的正极出发经继电器J5－1到3CT10／300的阳极至阴极，通过NNBZK的激磁线圈回到电源负极，电流通过激磁绕组，便产生控制磁场去调整NNBZK的感抗，改变交流绕组的分压量，从而改变输出电流。如果电网电压以及负载不变化，W2、W4采样电压为一定值，与基准电压比较后，产生的差值电压也不变，从而输出电流不变，如果电网电压变化时、使输出电流变化的同时，也使W4上的采样电压发生变化和电流互感器感应得到的电压发生变化即W2上采样电压发生变化，因此W2、W4上变化电压与基准电压比较后，由BG1放大，使BG2、BT33F产生移相脉冲电压去控可控硅3CT10／300的导通角，以调整激磁电流，从而调整输出电流，将输出电流稳定在基础输出电流值上(人工调W3后的输出电流值)；如果负载变化，使输出电流变化的同时，也使电流互感器感应得到的电压发生变化，在W2上的采样电压随之变化，与基准电压比较后，通过BG1、BG2、BT33F、3CT10／300，NNBZK等的作用，将输出电流稳定在基础输出电流值上(人工调节W3后的输出电流值)。
为了防止可控硅失控，电路中设置了D18、C2，D19、C3，D20、C9等组成隔离滤波电路，D18、D19、D20是避免C2、C3、C9向3CT、BT33、BG3放电。BG3的作用是指令BG2的导通时间要与BT33一致。
另外，本实用新型还通过D21、R19、W5、C7、C8、R20、C9、C10、J5、BG4、DW4组成输出电流过流保护电路具有过流保护功能，当W5的阻值确定后，如果因为某种情况使输出电流超过规定值，通过NNBZK激磁线圈的电流在其线圈上产生的电压降也会超过规定值，这时加在R19与W5的分压值会超过DW4的击穿值，DW4由阻断变为通导，产生基极电流，使BG4的内阻减小，便有集电极电流通过继电器J5线圈，由于BG4的内阻减小，使DW4上的压降升高，并远远超过DW4的击穿电压，DW4的内阻进一步减小，BG4的基极电流迅速增大，集电极电流也随之增大，继电器J5工作，J5－2被吸合，3CT10／300被短路而转向于由W6控制，从而达到保护的目的。
使用时将整流器的输出端按氙灯的正、负极性的要求接入放映机中氙灯直流电源输入端，并接好远控线路，然后根据氙灯规格选择SK2的掷力位置，并通过主、远控选择SK1和接钮开关AN2接通J1的电源，整流器开始工作，整流器输出的主工作电压和辅助触发直流电压一同加在氙灯正、负极上，因放映机上配有氙灯触发器、自动或手动接通触发器电源，给氙灯提供一个高频高压电源，使氙灯产生辉光放电的同时，辅助触发直流电压便会在辉光放电电流的基础上增大氙分子电离程度，将辉光放电现象过渡为弧光放电，在主工作电压的作用下持续弧光放电而工作，氙灯进入弧光放电工作后，J4或NK自动切断辅助触发直流电压整流器正常工作。
本实用新型的优点是，与目前使用的同类型整流器比较，体积减小了一倍多、重量减轻了一倍多、而且耗电小、造价低，对生产材料与同类产品比、无特殊要求，放映中对放映还音无干扰，性能稳定、运行可靠，技术先进，且容易掌握，技术指标优于目前使用的整流器。
权利要求1.一种氙灯电源硅整流器，由降压电路，整流电路等组成，其特征在于本实用新型由变压器可调初级线圈；主、辅串绕并绕式次级绕组；主、辅次级绕组交变电流隔离整流、并联供电电路；辅助触发直流电压自动开关电路；隔离式同源自动锁相电路、自动稳流电路以及输出电流过流保护电路组成。
2.如权利要求1所述的整流器，其特征在于所述变压器可调初级线圈为三相初级绕组分段抽头与继电器、控制开关组成可调初级绕组。
3.如权利要求1所述的整流器，其特征在于所述主、辅串绕、并绕式次级绕组中，主绕组为大截面线三角形接法，辅助绕组为在主绕组输出端串绕小截面线线圈、与主绕组并绕小截面线绕组。
4.如权利要求1所述的整流器，其特征在于所述主、辅次级绕组交变电流隔离整流为主、辅绕组分别抽头后，以硅二极管整流隔离、并联输出。
5.如权利要求1所述的整流器，其特征在于所述辅助触发直流电压自动开关电路，因次级绕组相间有磁极效应电抗器，在磁极效应电抗器的交流绕组两端接有继电器、滤波扼流圈磁路中有磁力开关，隔离整流后的辅助触发电压接入输出端前的磁力开关和继电器触头控制。
6.如权利要求1所述的整流器，其特征在于所述隔离式同源自动锁相电路和自动稳流电路是在变压器的次级单相绕组两端设有硅整流桥，整流桥后接有硅二极管和电容、电阻、稳压二极管组成的隔离滤波、稳压电路；硅整流桥输出端有由磁极效应电抗器与可控硅、磁盘电阻、继电器、脉冲变压器、控制开关等元件组成的可控激磁电路；硅整流桥两端设有稳压二极管，硅三极管、双基极三极管和阻容器件构成的比较放大电路和脉冲移相发生电路；在硅整流桥输出端设有由电位器、电阻组成的分压电路，对网侧波动电压采样，在硅桥同相主绕组中串有电流互感器、硅桥等组成输出电流采样电路与由稳压器件，滤波器件、整理得到的基准电压比较、放大后，放大管后接有电阻，电位器、三极管组成的移相放大电路，移相放大管后设有双基极三极管、电容、变压器组成的移相脉冲发生器，脉冲变压器后有可控硅，可控硅输出端接有磁极效应电抗器的激磁绕组。
7.如权利要求1所述的整流器，其特征在于所述输出电流过流保护电路是由三极管、稳压二极管、电位器、继电器、电阻、电容、二极管等组成，三极管的基极通过电位器、电阻、电容、二极管、分压、隔离滤波后，接于磁极效应电抗器的激磁绕组两端，三极管发射极通过稳压二极管接于激磁绕组一端，三极管集电极通过继电器接于电源正极，在接入正极前有二极管、电阻、电容、隔离滤波，继电器的触点接入激磁电路的控制电路和过流保护三级管。
专利摘要一种电影放映用的氙灯电源硅整流器，由降压电路，整流电路等组成，其特征在于这种整流器中的变压器的初级线圈能视负载规格而调整变化；次级绕组由主、辅线圈组成；交变电流隔离整流后，向负载并联供电；辅助触发直流电压由自动开关控制；具有稳流精度高，自动稳流电路具备自动锁相的特点；还具有输出电流过流保护功能。这种整流器体积小、重量轻、耗电少、造价低，对放映还音无干扰、性能稳定、运行可靠。
文档编号H05B41/16GK2149082SQ92241068
公开日1993年12月8日 申请日期1992年11月6日 优先权日1992年11月6日
发明者张豪 申请人:张豪