RU2379742C1 - Вторичный источник бесперебойного питания - Google Patents
Вторичный источник бесперебойного питания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379742C1 RU2379742C1 RU2008151368/09A RU2008151368A RU2379742C1 RU 2379742 C1 RU2379742 C1 RU 2379742C1 RU 2008151368/09 A RU2008151368/09 A RU 2008151368/09A RU 2008151368 A RU2008151368 A RU 2008151368A RU 2379742 C1 RU2379742 C1 RU 2379742C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- transformer
- parallel
- output
- transistor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, и обеспечивает технический результат - устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств высокого напряжения. Источник питания содержит трансформатор тока (1) с вторичной обмоткой (2), первичная обмотка которого включена в цепь фазного провода (3), трансформатор напряжения (4), первичная обмотка (5) которого подключена к вторичной обмотке (2) трансформатора тока (1), а вторичная обмотка (6) трансформатора напряжения (4) подключена к входу (7) выпрямительного диодного моста (8) с сглаживающей емкостью, выходные зажимы (9) выпрямительного диодного моста (8) подключены к входным зажимам (10) стабилизатора напряжения (11), выполненного по схеме DC-DC конвертора, а выходные зажимы (12) стабилизатора напряжения (11) подключены к включенным параллельно нагрузке (13) источника питания и аккумуляторной батарее (14), шунтирующие ветви (15), включенные параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения (11), образованные последовательно соединенными транзистором (16) и резистором (17), включенным в цепь коллектора транзистора (16), а база транзистора (16) соединена с выходом делителя напряжения (18) шунтирующей ветви (15), выполненного в виде последовательно соединенных резисторов (19) и (20), включенных параллельно входным зажимам (10) стабилизатора напряжения (11). Ток, протекающий в фазном проводе (3), наводит на вторичной обмотке (2) трансформатора тока (1) вторичный ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора напряжения (4). Трансформатор напряжения (4) в рабочем динамическом диапазоне токов фазного провода (3) (составляющем около 20 дБ) работает в нелинейном режиме. Это позволяет снизить динамический диапазон выходных напряжений на вторичной обмотке (6) трансформатора напряжения (4). Выпрямительный диодный мост (8) преобразует переменное напряжение вторичной обмотки (6) трансформатора (4) в постоянное напряжение, поступающее на вход стабилизатора (11). 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания.
Известен вторичный источник питания, выполненный по схеме непрерывного параллельного стабилизатора напряжения, содержащий регулирующий элемент, например транзистор, включенный параллельно источнику напряжения первичной сети и нагрузке, и блок управления, включенный параллельно нагрузке, осуществляющий регулировку тока транзистора регулирующего элемента в зависимости от напряжения на нагрузке (Справочник. Источники питания РЭА / под редакцией Г.С.Найвельта. - М.: Радио и связь. 1985, 576 с. С.30, рис 1.5).
Недостатком данного вторичного источника питания является то, что он имеет ограниченные функциональные возможности, так как он обеспечивает стабилизацию напряжения первичной сети, представляющей источник напряжения с выходным напряжением, превышающим требуемое для работы нагрузки напряжение, и не обеспечивает отбор мощности от источника тока.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вторичный источник бесперебойного питания, обеспечивающий отбор мощности от тока фазного провода, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь фазного провода, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока, а вторичная обмотка подключена к входу выпрямительного диодного моста с сглаживающей емкостью. Выходные зажимы выпрямительного диодного моста подключены к входным зажимам стабилизатора напряжения, выполненного по схеме DC-DC конвертора. Выходные зажимы DC-DC конвертора подключены к включенным параллельно нагрузке источника питания и аккумуляторной батарее (см. Бунин А.В., Вишняков С.В., Геворкян В.М., Казанцев Ю.А. и др. Проблема создания источника питания автономного комплексного измерительного устройства высокого напряжения. Тезисы доклада. Труды. XXII Международная конференция «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты» МКЭЭЭ-2008, Крым, Алушта, 24 сентября - 4 октября 2008 г. Секция 2 - Электромеханика, с.297-298.
DC-DC конвертор обеспечивает стабилизацию напряжения на нагрузке лишь в малом диапазоне значений тока фазного провода. Дальнейшее увеличение тока в фазном проводе ведет к повышению входного напряжения на входе конвертора, на которое он реагирует повышением своего входного сопротивления. Это, в свою очередь, ведет к росту напряжения на его входных зажимах. В результате входное напряжение DC-DC конвертора быстро выходит из диапазона допустимых значений, что и обуславливает его аварийное отключение.
Недостаток известного технического решения заключается в неустойчивой работе источника в широком динамическом диапазоне изменения тока в фазном проводе.
Технической задачей изобретения является обеспечение устойчивого режима питания автономных автоматических измерительных устройств высокого напряжения.
Решение этой задачи достигается тем, что известный вторичный источник питания, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь фазного провода, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока, а вторичная обмотка соединена с входом выпрямительного диодного моста с сглаживающей емкостью, выходные зажимы выпрямительного диодного моста подключены к входным зажимам стабилизатора напряжения, выполненного по схеме DC-DC конвертора, а выходные зажимы DC-DC конвертора подключены к включенным параллельно нагрузке источника питания и аккумуляторной батарее, снабжен шунтирующими ветвями с делителями напряжения, при этом шунтирующие ветви включены параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения и образованы последовательно соединенными транзистором и резистором, включенным в цепь коллектора транзистора, база которого подключена к выходу делителя напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных резисторов, включенных параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения.
Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором показана эквивалентная схема вторичного источника бесперебойного питания.
Вторичный источник бесперебойного питания содержит трансформатор тока 1 с вторичной обмоткой 2, первичная обмотка которого включена в цепь фазного провода 3, трансформатор напряжения 4, первичная обмотка 5 которого подключена к вторичной обмотке 2 трансформатора тока 1, а вторичная обмотка 6 трансформатора напряжения 4 подключена к входу 7 выпрямительного диодного моста 8 с сглаживающей емкостью, выходные зажимы 9 выпрямительного диодного моста 8 подключены к входным зажимам 10 стабилизатора напряжения 11, выполненного по схеме DC-DC конвертора, а выходные зажимы 12 стабилизатора напряжения 11 подключены к включенным параллельно нагрузке 13 источника питания и аккумуляторной батарее 14, шунтирующие ветви 15, включенные параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения 11, образованные последовательно соединенными транзистором 16 и резистором 17, включенным в цепь коллектора транзистора 16, а база транзистора 16 соединена с выходом делителя напряжения 18 шунтирующей ветви 15, выполненного в виде последовательно соединенных резисторов 19 и 20, включенных параллельно входным зажимам 10 стабилизатора напряжения 11.
Вторичный источник бесперебойного питания работает следующим образом.
Ток, протекающий в фазном проводе 3, наводит на вторичной обмотке 2 трансформатора тока 1 вторичный ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора напряжения 4. Трансформатор напряжения 4 в рабочем динамическом диапазоне токов фазного провода 3 (составляющем около 20 дБ) работает в нелинейном режиме. Это позволяет снизить динамический диапазон выходных напряжений на вторичной обмотке 6 трансформатора напряжения 4. Выпрямительный диодный мост 8 с сглаживающей емкостью преобразует переменное напряжение вторичной обмотки 6 трансформатора напряжения 4 в постоянное напряжение, поступающее на вход стабилизатора напряжения 11. Стабилизатор напряжения 11, выполненный по схеме DC-DC конвертора обеспечивает на нагрузке 13 и на зажимах аккумуляторной батареи 14 постоянное напряжение заданного номинала (например, 13,6 В), необходимое для питания цепей нагрузки 13 источника питания, для зарядки аккумуляторной батареи 14 (в режиме больших токов в фазном проводе 3).
Уменьшение входного напряжения конвертора 11 при больших значениях фазных токов обеспечивается введением шунтирующих ветвей 15, замыкающих излишний ток на выходе выпрямительного диодного моста 8 помимо стабилизатора напряжения 11 и рассеивающих избыточную мощность в резисторе 17, который включен в цепь коллектора транзистора 16.
При достижении определенного напряжения на выходе выпрямительного диодного моста 8 начинается действие шунтирующих ветвей 15. Момент открытия транзисторов 16 задается соотношением сопротивлений делителя напряжения 18, выполненного в виде последовательно соединенных резисторов 19 и 20, включенных параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения 11.
Использование вторичного источника бесперебойного питания с отбором мощности тока фазного провода 3 с диапазоном изменения тока от 100 А до 3000 А с тремя шунтирующими ветвями при задаваемом соотношением резисторов 17 и 18 напряжении 15 В включения шунтирующих ветвей, суммарном сопротивлении (сумма сопротивлений резисторов 19 и 20) делителя напряжения 2860 Ом и величине сопротивления резистора 17, равной 1 Ом, и с использованием транзисторов КТ897 позволило ограничить напряжение на входе стабилизатора напряжения 11 значением 18,5 В, а напряжение на нагрузке обеспечить равным 13,6 В. Это позволяет применять DC-DC конвертор 11 с диапазоном входных напряжений 9-36 В и обеспечить устойчивый режим работы вторичного источника бесперебойного питания в диапазоне токов фазного провода от 0 до 3000 А.
Применение вторичного источника бесперебойного питания позволяет обеспечить устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств высокого напряжения (свыше 10 кВ).
Claims (1)
- Вторичный источник бесперебойного питания, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь фазного провода, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока, а вторичная обмотка соединена с входом выпрямительного диодного моста с сглаживающим конденсатором, выходные зажимы выпрямительного диодного моста подключены к входным зажимам стабилизатора напряжения, выполненного по схеме DC-DC конвертора, а выходные зажимы DC-DC конвертора подключены к включенным параллельно нагрузке источника питания и аккумуляторной батарее, отличающийся тем, что он снабжен шунтирующими ветвями с делителями напряжения, включенными параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения и образованными последовательно соединенными транзистором и резистором, включенным в цепь коллектора транзистора, база которого подключена к выходу делителя напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных резисторов, включенных параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008151368/09A RU2379742C1 (ru) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Вторичный источник бесперебойного питания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008151368/09A RU2379742C1 (ru) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Вторичный источник бесперебойного питания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2379742C1 true RU2379742C1 (ru) | 2010-01-20 |
Family
ID=42120963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008151368/09A RU2379742C1 (ru) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Вторичный источник бесперебойного питания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2379742C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496204C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода |
| RU2559805C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Устройство отбора мощности из магистральной линии электропередачи |
| RU2601419C1 (ru) * | 2015-12-01 | 2016-11-10 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Вторичный источник питания |
| RU2653848C1 (ru) * | 2017-07-12 | 2018-05-15 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | Вторичный источник электропитания радиомодема малой мощности |
-
2008
- 2008-12-25 RU RU2008151368/09A patent/RU2379742C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496204C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода |
| RU2559805C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Устройство отбора мощности из магистральной линии электропередачи |
| RU2601419C1 (ru) * | 2015-12-01 | 2016-11-10 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" | Вторичный источник питания |
| RU2653848C1 (ru) * | 2017-07-12 | 2018-05-15 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | Вторичный источник электропитания радиомодема малой мощности |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE49449E1 (en) | Charge pump with temporally-varying adiabaticity | |
| US20170099710A1 (en) | Ripple Cancellation Converter with High Power Factor | |
| US20180006554A1 (en) | Charge pump timing control | |
| US9220140B2 (en) | LED lighting driver | |
| CN102047523B (zh) | 阻抗校正 | |
| US20170373602A1 (en) | Current limit peak regulation circuit for power converter with low standby power dissipation | |
| RU2379742C1 (ru) | Вторичный источник бесперебойного питания | |
| US20110075457A1 (en) | Capacitor startup apparatus and method with failsafe short circuit protection | |
| US9148063B2 (en) | Reset voltage circuit for a forward power converter | |
| US9042135B2 (en) | Methods and apparatuses for a soft-start function with auto-disable | |
| US20130223117A1 (en) | Power supply system | |
| CN109874372B (zh) | 具有抗饱和电路的开关模式电源 | |
| WO2006046731A1 (ja) | 電源装置、および携帯機器 | |
| US20080315849A1 (en) | Power Converter and Method for Power Conversion | |
| US20190214956A1 (en) | Audio power source with improved efficiency | |
| RU2144255C1 (ru) | Запирающий преобразователь постоянного напряжения с регулируемым выходным напряжением | |
| KR20160039142A (ko) | 비절연 ａｃ-ｄｃ 전력장치 | |
| RU2601419C1 (ru) | Вторичный источник питания | |
| US10680529B2 (en) | DC-to-DC converter and method for operating a DC-to-DC converter | |
| RU2568945C2 (ru) | Электронная индуктивная цепь для источника электропитания системы интеркома с двухпроводной шиной и устройство | |
| RU2677629C1 (ru) | Энергопреобразующая аппаратура для систем электропитания постоянного тока аэрокосмических аппаратов | |
| US11848601B1 (en) | Ripple reduction circuit for use with a power supply | |
| RU2513185C1 (ru) | Бестрансформаторный преобразователь напряжения | |
| KR101048659B1 (ko) | 자동전압조정기 | |
| RU2320068C1 (ru) | Ступенчатый регулятор переменного напряжения |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151226 |