Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Sítí provozované řídicí zapojení s fázovým říze ním

Abstract

Na výstup (a) síťového usměrňovače (BG) zapojena sériová kombinace indukčnosti (La), a spínače (T1), jejíž střed (b) je prostřednictvím první diody (D1) připojen na nabíjecí kondenzátor (Cb). Mezi středem (b) a spínačem (T1) je prostřednictvím primárního vinutí (Lp) transformátoru (Tr) spínací síťové části spojen s nabíjecím kondenzátorem (Cb). Zapojení je vhodné zejména pro televizní přijímač nebo videorekordér.ŕ

Classifications

H02M1/4258 Arrangements for improving power factor of AC input using a single converter stage both for correction of AC input power factor and generation of a regulated and galvanically isolated DC output voltage
View 2 more classifications

Landscapes

Show more

CZ280467B6

Czechia

Other languages
English
Inventor
Gerard Rilly
Gerhard Morizot

Worldwide applications
1990 DE 1991 CA ES CZ WO JP AU DE SK KR FI EP 1993 US 1996 HK

Application CZ93104A events

Description

(57) Anotace:
Na výstup (a) síťového usměrňovače (BG) Je zapojena sériová kombinace indukčnosti (La) a spínacího tranzistoru (TI), jejíž střed (b) Je prostřednictvím diody (Dl) připojen na nabíjecí kondenzátor (Cb). Mezi středem (b) a spínacím tranzistorem (TI) Je zapojena druhá dioda (D2) a spínací tranzistor (TI) Je prostřednictvím primárního vinutí (Lp) transformátoru (Tr) spínací sítové části spojen s nabíjecím kondenzátorem (Cb). Zapojení Je vhodné zejména pro televizní přijímač nebo videorekordér.
CZ 280 467 B6
Sítí provozované řídicí zapojení s fázovým řízením
Oblast techniky
Vynález se týká sítí provozovaného řídicího zapojení s fázovým řízením se síťovým usměrňovačem, na jehož výstup je zapojena sériová kombinace indukčnosti a periodicky spínaného spínače, tvořeného tranzistorem, přičemž střed sériové kombinace je připojen přes první diodu na nabíjecí kondenzátor a spínací síťová část pracuje podle principu blokovacího měniče s usměrněním zpětného toku.
Dosavadní stav techniky
U známého zapojení tohoto druhu je na výstup síťového usměrňovače zapojena sériová kombinace indukčnosti a tranzistoru, působící jako spínač, přičemž střed této kombinace je prostřednictvím diody spojen s nabíjecím kondenzátorem. Nabíjecí kondenzátor dodává provozní napětí stabilizované řídicím zapojením s fázovým řízením. Takovéto zapojení s fázovým řízením má tu přednost, že v důsledku přerušovaného provozu je ztrátový výkon uvnitř zapojení nepatrný a vytvářené provozní napětí se může změnou úhlu fázového řízení měnit v širokých mezích. Popsané zapojení se také někdy nazývá jako krokové (step-up) zapojení. Takovéto zapojení je známo z IEEE TRANSACTINS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS-, sv. 24, č. 6, listopad 1988, New York, str. 800-807.
Takováto zapojení s fázovým řízením vytvářejí v proudu, odebíraném ze sítě, harmonické vlny, které jsou nežádoucí a způsobují poruchy. Existují proto požadavky, aby harmonické vlny, v proudu, odebíraném ze sítě, měly maximální amplitudy. Podle nejnovějších požadavků je maximálně přípustná amplituda harmonických vln závislá na výkonu, odebíraném ze sítě v rozmezí pod 300 W.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je, popsané známé zapojení dále rozvinout bez velkých vícenákladů tak, aby se amplituda harmonických vln v proudu, odebíraném ze sítě, zmenšila.
Tento úkol se u shora popsaného známého sítí provozovaného řídicího zapojení s fázovým řízením, se síťovým usměrňovačem, na jehož výstup je zapojena sériová kombinace indukčnosti a periodicky spínaného spínacího tranzistoru, přičemž střed sériové kombinace je prostřednictvím první diody připojen na nabíjecí kondenzátor a spínací síťová část pracuje podle principu blokovacího měniče s usměrňováním zpětného toku, řeší podle vynálezu tím, že mezi středem a spínacím tranzistorem je zapojena druhá dioda, polovaná ve stejném smyslu s drahou kolektor-emitor spínacího tranzistoru, a spínací tranzistor je prostřednictvím primárního vinutí transformátoru spínací síťové části spojen s nabíjecím kondenzátorem.
Rozvinutí vynálezu potom spočívá v tom, že na kolektor spínacího tranzistoru zapojená indukčnost má menší hodnotu, nežli je indukčnost primárního vinutí transformátoru.
-1CZ 280467 B6
Zapojení podle vynálezu je výhodná, z hlediska obvodové techniky jednoduchá kombinace známého krokového (step-up) zapojení se spínací síťovou částí. Přitom splňuje tranzistor, působící jako spínač, současně dvé úlohy. Jednou slouží tranzistor jako spínač pro známé krokové (step-up) zapojení. Přídavně slouží tranzistor jako elektronický výkonový spínač pro spínací síťovou část kombinovanou s krokovým (step-up) zapojením. Tedy používá se pro obě funkce, působící v celkovém zapojení, stejný spínač ve formě tranzistoru.
Přehled obrázků na výkrese
Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je znázorněno podrobné schéma zapojení vynálezu a na obr. 2 je znázorněn průběh napětí, vyskytující se v zapojení podle obr. 1.
Příklady provedení vynálezu
V obr. 1 je na síťové svorky 1 připojen síťový můstkový usměrňovač BG. Na výstup a je připojen kondenzátor Ci. Kondenzátor Ci má relativně malou kapacitu. Slouží ku potlačení vysokých frekvencí a nezpůsobuje nijaké filtrování síťového napětí o 50 Hz, které by stálo za zmínku. Na výstup a je zapojena indukčnost La, jejíž druhý konec je přes diodu Dl napojen na nabíjecí kondenzátor Cb. Nabíjecí kondenzátor Cb je elektrolytický kondenzátor a má velkou kapacitu. Střed b sériové kombinace indukčnosti La a diody Dl je prostřednictvím diody D2 spojen s kolektorem tranzistoru TI. Kolektor je kromě toho spojen prostřednictvím primárního vinutí Lp transformátoru Tr s nabíjecím kondenzátorem Cb. Tranzistor TI a primární vinutí Lp tvoří spínací síťovou část. Transformátor Tr obsahuje dvě sekundární vinutí Lsl a Ls2, která prostřednictvím usměrňovačů GL1 a GL2 dodávají dvě provozní stejnosměrná napětí VI, V2.
Tranzistor TI je řídicím zapojením 2 ve smyslu fázového řízeni periodicky uváděn do vodivého a nevodivého stavu. Řídicí zapojení 2 je prostřednictvím vedení 2 synchronizováno síťovým napětím. Tranzistor TI působí jako spínač pro známé krokové (step-up) zapojení, které by obsahovalo jen indukčnost La, tranzistor TI, diodou Dl a nabíjecí kondenzátor Cb. Tranzistor TI působí kromě toho jako elektronický výkonový spínač pro spínací síťovou část, kombinovanou s krokovým (step-up) zapojením se spínací síťovou částí, tj. transformátor Tr.
Během vodivé doby tranzistoru TI střádá indukčnost La energii, která je úměrná čtverci vstupního napětí. Tato energie se přenáší prostřednictvím diody Dl na nabíjecí kondenzátor Cb. Nabíjecí kondenzátor Cb má tak velkou kapacitu, aby vyhlazoval výstupní napětí usměrňovače BG a na svorce 2 vznikalo čisté stejnosměrné napětí Vb.
Napětí Vb je větší nežli vrcholové napětí síťového usměrňovače a je závislé od vodivé doby tranzistoru TI. Přitom platí:
Vb = Vi + (ton + td)/td
-2CZ 280467 B6
Kondenzátor Cb, transformátor Tr a tranzistor TI tvoří spínací síťovou část s usměrněním zpětného toku. V normálním stacionárním provozu mění se vodivá doba ton tranzistoru TI zvolna podle náboje sekundárního vinutí. Vodivá doba ton je přitom dalekosáhle konstantní během jedné půlperiody a je závislá od přenášeného výkonu. Indukčnost La se musí dimenzovat dostatečně malá a sice tak, aby se během hradící doby tranzistoru TI mohla zcela vybít. Proud indukčností La je tak přibližně lineárním v závislosti na době ton, tj. na výkonu, který se má prostřednictvím transformátoru Tr přenášet. Jinak je vodivá doba ton jedné řídicí půlperiody dalekosáhle konstantní. Proto je střední proud protékající indukčností La přibližně proporcionální k napětí Vi.
Kondenzátor Ci je dimenzován tak malý, že působí filtračním účinkem jen na vysoké frekvence. Z toto vyplývá, že napětí Vi je přibližně rovno usměrněnému síťovému napětí, tedy tak zvané pulzující stejnosměrné napětí podle obr. 2. Proud, tekoucí indukčností La je tak v podstatě rovný proudu, dodávanému usměrňovačem BG a proto prakticky sinosového tvaru. Jestliže pracovní frekvence tranzistoru TI je pevně stanovena a vodivá doba ton je konstantní, potom proud, dodávaný usměrňovačem BG teoreticky nemá zcela sinusový tvar. Proud obsahuje harmonické, jejichž amplitudy jsou relativně malé a jsou v přípustných tolerancích.
Obr. 2 ukazuje, že napětí na kondenzátoru Ci není malým kondenzátorem Ci prakticky vůbec filtrované, tedy představuje tak zvané pulzující stejnosměrné napětí ze sinusových půlvln. Relativně malý kondenzátor Ci slouží jen pro potlačení vysokofrekvenčních napětí. Působí společně s indukčností La jako dolnokmitočtová propusť a zabraňuje, aby se vysokofrekvenční napětí nedostalo na síť. Malý kondenzátor Ci přispívá kromě toho k tomu, že amplitudy harmonických vln proudu, odebírané sítě, zůstávají malé. Kromě toho je malý kondenzátor levnější nežli jako nabíjecí kondenzátor Cb použitý elektrolytický kondenzátor s vysokou kapacitou. Td je vodivá doba diody D2.
Podstatné je, že spínací síťová část s tranzistorem TI a transformátorem Tr pracuje podle principu blokovacího měniče s usměrňováním zpětného toku. To znamená, že usměrňovače GL jsou tehdy vodivé a přenášejí energii do kondenzátorů, jestliže tranzistor TI je uzavřen. Usměrňování zpětného toku se dosahuje zvláštním polováním sekundárních vinutí Ls a napojených usměrňovačů Gl. Polování vinutích pro usměrňování zpětných toků je v obr.l naznačeno tečkou u jednotlivých vinutí.
Pro vytváření dalších sekundárních napětí V3 a V4 obsahuje transformátor Tr dva další usměrňovače GL3 a GL4, které jsou napájeny z dalších sekundárních vinutí Ls3 a Ls4. Přednost zapojeni spočívá ještě v tom, že se napětí na nabíjecím kondenzátoru Cb může měnit v širokých mezích přibližně 50 % do 100 %.

Claims (2)
Hide Dependent

  1. PATENTOVÉ
    NÁROKY fázovým řízením se síťovým zapojena sériová kombinace spínacího tranzistoru, připrostřednictvim první diody spínací síťová část pracuje s usměrňováním zpětného tot í m, že mezi středem (b) zapojena druhá dioda (D2)
    1. Sítí provozované řídicí zapojení usměrňovačem, na jehož výstup je indukčností a periodicky spínaného čemž střed sériové kombinace je připojen na nabíjecí kondenzátor a podle principu blokovacího měniče ku, vyznačující se a spínacím tranzistorem (TI) je polovaná ve stejném smyslu s drahou kolektor-emitor spínacího tranzistoru (TI) a spínací tranzistor (TI) je prostřednictvím primárního vinutí (Lp) transformátoru (Tr) spínací síťové části spojen s nabíjecím kondenzátorem (Cb).
  2. 2. Sítí provozované řídicí zapojení podle nároku 1, vyznačující se tím, že hodnota indukčností (La), napojené na kolektor tranzistoru (TI) je menší, nežli indukčnost primárního vinutí (Lp) transformátoru (Tr).