RU20998U1

RU20998U1 - Блок питания

Info

Publication number: RU20998U1
Application number: RU2001113767/20U
Authority: RU
Inventors: Н.А. Снетков; А.Н. Фролов; С.А. Лузанов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ОКБ "Титан"
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2001-12-10

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при построении стабилизирующих источников вторичного электропитания.

Известен преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий мост силовых управляемых вентилей, диодный мост, к выходу последнего подключен конденсатор фильтра, выводы которого через ДРЮДЫ связаны с положительным и отрицательными выводами силового моста, два полностью управляемых вентиля, последовательно с которыми включены источники смещения, выполненные в виде конденсатора, зашунтированного источником подзарядки. (Авторское свидетельство СССР N752686, Н02М7/155,1986).

Известен источник питания постоянного напряжения (Авторское свидетельство СССР N970605, Н02М7/155), содержащей силовой трансформатор с первичной и вторичной обмотками, два выпрямителя со сглаживающими фильтрами, один из которых является основным, подключенным к нагрузке, а другой - вольтодобавочным, два преобразователя частоты, выходы которых соединены 1юследовательно и подключены к первичной обмотке силового трансформатора, а входы соединены соответственно одного с сетевыми зажимами, другого через вольтодобавочный выпрямитель с дополнительной вторичной обмоткой силового трансформатора, коэффищ1ент трансформации которой равен отношению постоянной составляющей выпрямленного напряжения сети к его амплитудному значению, и блок управления преобразователями.

Несмотря на некоторое улучшение массогабаритных показателей, и динамических характеристик вследствие уменьшения требующихся значений параметров низкочастотных реактивных элементов, к недостаткам известного устройства следует отнести необходимость применения LC-фильтров на выходе каждого канала в случае многоканального варианта построения устройства и выполнения преобразователей частоты, обеспечиваюпщми централизованную стабилизацию

выходных напряжений, что приводит к ухудшению массогабаритных показателей и жесткости выходной характеристики устройства.

Известен источник питания, содержащий выпрямитель с фильтром, вход которого подключен к первичной сети, а выход к силовому входу преобразователя, содержащего транзисторный инвертор, выход которого через узел защиты преобразователя по току нагрузки и выходной трансформатор связан с выходным выпрямителем и фильтром, выход фильтра соединен с первым управляющим входом узла управления, второй управляющий вход которого связан с выходом узла защиты, а выход с управляющим входом инвертора (Авторское сввдетельство СССР N16661940 Н02М5/04, 1991, прототип). Недостатками данного устройства являются:

Отсутствие возможности изменения выходного напряжения внешним сигналом;

Высокая стоимость изготовления;

Низкий тепловой контакт для силовых тепловыделяющих элементов;

Низкая эксплуатащюнная надежность из-за отсутствия защиты от перегрева;

Невысокие массогабаритные характеристики;

Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа. Техническим результатом полезной модели являются;

Возможность изменения выходного напряжения внешним сигналом

Снижение стоимости изготовления;

Улучшение теплового контакта для силовых тепловыделяюших компонентов;

Уменьшение перегрева компонентов;

Увеличение надежности;

Технический результат данной полезной модели достигается тем, что в блоке питания, содержащем сетевой выпрямитель с фильтром и преобразователь с узлом управления и транзисторным инвертором, выход которого через узел защиты преобразователя по току нагрузки и выходной трансформатор связан с выходным выпрямителем и фильтром, причем выход фильтра соединен с первым управляющим входом узла управления, второй управляющий вход которого связан с выходом узла защиты, а выход с управляюпщм входом инвертора введены узел защиты от перегрева, изменения выходного напряжения и дополнительная клемма «изменение выходного напряжения, причем узлы управления, защиты по току, защиты от перегрева, а также транзисторный инвертор выполнены в виде одной микросхемы, имеющей тепловой контакт через многослойную печатную плату и электрически изол1фующую прокладку с введенным металлическим основанием, склеенные в один пакет, на котором расположены остальные силовые тепловыделяющие компоненты, залитые теплопроводящим компаундом и помещенные в пластиковый кожух.

Сущность полезной модели поясняется на чертеже, где:

1- сетевой выпрямитель с фильтром;

2- преобразователь-инвертор;

3- узел защиты преобразователя по току нагрузки;

4- выходной трансформатор;

5- выходной выпрямитель с фильтром;

6- узел управления;

7- узел защиты от перегрева

8- узел изменения выходного напряжения

9- дополштгельная клемма «изменение выходного напряжения

10, 11, 12 - многослойная печатная плата, изолирующая прокладка и теплопроводящее металлическое основание, склеенные в один пакет.

Блок питания работает следующим образом. Через сетевой выпрямитель с фильтром 1 напряжение первичной сети переменного тока поступает на силовой вход преобразователя-инвертора 2, где преобразуется в переменное напряжение высокой частоты. Это напряжение через узел защиты преобразователя по току нагрузки 3 поступает на выходной трансформатор 4, трансформирующий его до заданного уровня. Выходное напряжение трансформатора 4 выпрямляется и фильтруется с помощью выходного выпрямителя с фильтром 5 на выходе которого формируется выходное напряжение источника, поступающее на нагрузку. Узел управления 6, вырабатывает импульсы напряжевня переменной длительности, управляющие транзисторами преобразователя-инвертора 2, и обеспеч11вает стабилизащж) выходного напряжения блока.

Узел защщы преобразователя по току 3 служит для обеспечения защиты от перегрузок по току в случае превыщения максимально допустимого тока нагрузки или короткого замыкания на выходе блока. В случае увеличения тока нагрузки сверх допустимой величины транзисторы преобразователя-инвертора 2 запираются и блок выключается.

Преобразователь-инвертор 2, узел управления 6 и узел защиты от перегрева 7 выполнены в виде одной микросхемы, имеющей тепловой контакт через многослойную печатную плату 10, изолир ющ ю прокладку 11с металлическим основанием 12. Такой же тепловой контакт имеют остальные силовые тешювыделяюпще элементы блока (например, выходной выпрямитель с фильтром 5). Весь блок помещается в пластиковый кожух и заливается теплопроводящим компаундом. При перегреве силовых тепловыделяющих элементов блока увеличивается температура металлического основания, что приводит к увеличеьшю температуры узла защиты от перегрева 7, входящего в состав интегральной микросхемы преобразователя-инвертора 2 и узла управления 6 и выключению всего блока. Такая конструкция позволяет снизить стоимость изготовления и улучшить тепловой контакт для силовых тепловыделяюпщх компонентов. Это приводргг к уменьшению перегрева компонентов и , как следствие увеличению надежности и (или)

увеличению удельной мощности источников вторичного электропитания. Кроме того, обеспечивается защита от перегрева для всех компонентов блока питания.

Для юменения выходного напряжения блока на дополнительную клемму 9 подают управляющее напряжение. При этом изменения выходного напряжения вырабатывает сигнал, воздействующий на узел управления 6, что приводит к изменению выходного напряжения.

Claims

Блок питания, содержащий сетевой выпрямитель с фильтром и преобразователь с узлом управления и транзисторным инвертором, выход которого через узел защиты преобразователя по току нагрузки и выходной трансформатор связан с выходным выпрямителем и фильтром, причем выход фильтра соединен с первым управляющим входом узла управления, второй управляющий вход которого связан с выходом узла защиты, а выход - с управляющим входом инвертора, отличающийся тем, что введены узел защиты от перегрева, изменения выходного напряжения и дополнительная клемма "Изменение выходного напряжения", причем узлы управления, защиты по току, защиты от перегрева, а также транзисторный инвертор выполнены в виде одной микросхемы, имеющей тепловой контакт через многослойную печатную плату и электрически изолирующую прокладку с введенным металлическим основанием, склеенные в один пакет, на котором расположены остальные силовые тепловыделяющие компоненты, залитые теплопроводящим компаундом и помещенные в пластиковый кожух.