RU2731876C1 - Secondary power source - Google Patents

Secondary power source Download PDF

Info

Publication number
RU2731876C1
RU2731876C1 RU2019137543A RU2019137543A RU2731876C1 RU 2731876 C1 RU2731876 C1 RU 2731876C1 RU 2019137543 A RU2019137543 A RU 2019137543A RU 2019137543 A RU2019137543 A RU 2019137543A RU 2731876 C1 RU2731876 C1 RU 2731876C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistor
resistor
input
output
pulse converter
Prior art date
Application number
RU2019137543A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Александрович Малышев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ММП-Ирбис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ММП-Ирбис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ММП-Ирбис"
Priority to RU2019137543A priority Critical patent/RU2731876C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2731876C1 publication Critical patent/RU2731876C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used in AC to DC converters with protection against overvoltage at the input. In source of secondary power supply, comprising source of alternating voltage, filter, bridge rectifier, first transistor, series-connected first, parallel to which capacitor is connected, and second resistors, third resistor, stabilitron, pulse converter, second transistor, fourth and fifth resistors are introduced, wherein second lead of third resistor is connected to base of second transistor, to first lead of fourth resistor, second lead of which is connected to third output of pulse converter, to the emitter of the second transistor, the cathode of which is connected to the second input of the pulse converter, and through the fifth resistor – to the connection point of the first and second resistors, to the base of the first transistor, emitter of which is connected through the opposite connected stabilitron to the first output of the bridge rectifier, the second output of which is connected to the other output of the second resistor and the third input of the pulse converter.
EFFECT: high stability of trigger threshold, broader functional capabilities.
1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях переменного напряжения в постоянное с защитой их от перенапряжений на входе.The proposed invention relates to electrical engineering and can be used in converters of AC voltage to DC with their protection against overvoltage at the input.

Известен источник вторичного электропитания, у которого источник переменного напряжения подключен через конденсатор к мостовому выпрямителю, первый и второй выходы которого подключены к транзистору, база которого подключена к блоку управления, первый вход которого подключен через встречно включенный диод к первому выходу мостового выпрямителя и к первому выходу источника, второй вход его подключен ко второму выходу мостового выпрямителя и к второму выходу источника, /см. п. US №7362599 НКИ 363/89, 2009 г./A secondary power supply source is known, in which an alternating voltage source is connected through a capacitor to a bridge rectifier, the first and second outputs of which are connected to a transistor, the base of which is connected to a control unit, the first input of which is connected through a counter-connected diode to the first output of the bridge rectifier and to the first output source, its second input is connected to the second output of the bridge rectifier and to the second output of the source, / cm. p. US No. 7362599 NKI 363/89, 2009 /

Недостатком такого источника является большое потребление мощности, низкая надежность источника при изменении переменного напряжения на его входе.The disadvantage of such a source is a large power consumption, low reliability of the source when the alternating voltage at its input changes.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является источник вторичного электропитания, содержащий входной конденсатор, соединенный с первым выходом источника переменного напряжения, другой вывод его соединен с первым входом мостового выпрямителя, второй вход которого соединен со вторым выходом источника переменного напряжения, первый выход мостового выпрямителя соединен через фильтрующий конденсатор со вторым выходом его, с эмиттером транзистора и через последовательно соединенные тиристор и первый резистор с катодом транзистора, база которого через последовательно соединенную цепочку из стабилитрона, включенного встречно, второго и третьего резисторов, параллельно последнему подключен конденсатор, соединена со вторым выходом мостового выпрямителя и с первым входом импульсного преобразователя, второй вход которого соединен с точкой соединения тиристора и первого резистора, первый и второй выходы импульсного преобразователя являются первым и вторым выходами источника вторичного электропитания, /см. п. RU №2178233, МКИ7 Н02М 7/217, 2000 г./The closest in technical essence to the proposed technical solution is a secondary power supply containing an input capacitor connected to the first output of the AC voltage source, its other output is connected to the first input of the bridge rectifier, the second input of which is connected to the second output of the AC voltage source, the first output of the bridge the rectifier is connected through a filtering capacitor with its second output, with the emitter of the transistor and through a series-connected thyristor and the first resistor with a cathode of the transistor, the base of which is through a series-connected chain of a zener diode, connected in opposite direction, of the second and third resistors, a capacitor is connected in parallel to the latter, connected to the second the output of the bridge rectifier and with the first input of the pulse converter, the second input of which is connected to the junction point of the thyristor and the first resistor, the first and second outputs of the pulse converter are the first and second strokes of the secondary power supply, / cm. p. RU No. 2178233, MKI7 N02M 7/217, 2000 /

Недостатком известного источника питания является низкая надежность, обусловленная нестабильностью порога срабатывания транзистора, зависящая от температуры окружающей среды и от характеристики транзистора, ограниченность применения. При повышении порога срабатывания ток базы транзистора должен быть не менее минимального тока стабилизации стабилитрона, что вызывает ряд проблем при построении источников питания для высоких входных напряжений.The disadvantage of the known power supply is low reliability due to the instability of the transistor operation threshold, depending on the ambient temperature and on the characteristics of the transistor, limited use. With an increase in the operation threshold, the base current of the transistor must be at least the minimum stabilization current of the zener diode, which causes a number of problems when building power supplies for high input voltages.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение надежности, расширение функциональных возможностей.The technical result of the proposed invention is to improve reliability, expand functionality.

Технический результат достигается тем, что в источник вторичного электропитания, содержащий источник переменного напряжения, первый и второй выводы которого подключены соответственно через фильтр к первому и второму входам мостового выпрямителя, первый выход которого подключен к последовательно соединенным первому, параллельно которому подключен конденсатор, и второму резисторам, к первому входу импульсного преобразователя, первый и второй выходы которого являются выходами источника питания, первый транзистор, катод которого подключен к первому выводу третьего резистора, стабилитрон, введены второй транзистор, четвертый и пятый резисторы, причем второй вывод третьего резистора подключен к базе второго транзистора, к первому выводу четвертого резистора, второй вывод которого подключен к третьему выходу импульсного преобразователя, к эмиттеру второго транзистора, катод которого подключен к второму входу импульсного преобразователя, и через пятый резистор - к точке соединения первого и второго резисторов, к базе первого транзистора, эмиттер которого через встречно включенный стабилитрон подключен к первому выходу мостового выпрямителя, второй выход которого подключен к другому выводу второго резистора и третьему входу импульсного преобразователя.The technical result is achieved by the fact that a secondary power supply containing an alternating voltage source, the first and second terminals of which are connected, respectively, through a filter to the first and second inputs of the bridge rectifier, the first output of which is connected to the series-connected first, parallel to which the capacitor is connected, and the second resistors , to the first input of the pulse converter, the first and second outputs of which are the outputs of the power supply, the first transistor, the cathode of which is connected to the first terminal of the third resistor, a zener diode, the second transistor, the fourth and fifth resistors are introduced, and the second terminal of the third resistor is connected to the base of the second transistor , to the first terminal of the fourth resistor, the second terminal of which is connected to the third output of the pulse converter, to the emitter of the second transistor, the cathode of which is connected to the second input of the pulse converter, and through the fifth resistor to the junction point of the first and W resistors, to the base of the first transistor, the emitter of which is connected through the oppositely connected zener diode to the first output of the bridge rectifier, the second output of which is connected to the other terminal of the second resistor and the third input of the pulse converter.

Проведенные патентные исследования по патентной и научно-технической литературе дают основания предполагать, что до настоящего времени неизвестно предложенное техническое решение, что позволяет сделать вывод о наличии новизны у заявляемого источника вторичного электропитания.The conducted patent research on the patent and scientific and technical literature gives reason to assume that the proposed technical solution is still unknown, which allows us to conclude that the claimed secondary power supply source is new.

Использование совокупности признаков, отличающих заявляемое техническое решение от известных, при изучении данной и смежных областей раздела техники преобразования переменного напряжения в постоянное с той же целью не выявлено, что обеспечивает заявляемому техническому решению соответствия критерию «существенные отличия». /см. DE з. №102008027583 Н02М7 7/217, 2010; WO з. №2008012772, Н02М7 7/217, 2009; JP з. №3872172, Н02М7 7/217, 2008/.The use of a set of features that distinguish the claimed technical solution from the known, in the study of this and related areas of the section of the technology for converting alternating voltage to constant voltage for the same purpose was not revealed, which ensures the claimed technical solution meets the criterion "significant differences". /cm. DE z. No. 102008027583 Н02М7 7/217, 2010; WO z. No. 2008012772, Н02М7 7/217, 2009; JP z. No. 3872172, Н02М7 7/217, 2008 /.

На фигуре 1 представлена схема предлагаемого источника вторичного электропитания, на фиг.2 - пример выполнения импульсного преобразователя.Figure 1 shows a diagram of the proposed secondary power supply, figure 2 is an example of a pulse converter.

Источник вторичного электропитания (фигура 1) содержит источник 1 переменного напряжения, первый и второй выходы которого через фильтр 2 подключены соответственно к первому и второму входам мостового выпрямителя 3, к первому и второму выходам которого подключена цепь из последовательно соединенных первого 4, параллельно которому подключен конденсатор 5, и второго 6 резисторов, точка соединения последних подключена к база первого 7 транзистора, эмиттер которого через встречно включенный стабилитрон 8 подключен к первому выходу мостового выпрямителя 3, катод его через третий 9 резистор подключен к базе второго 10 транзистора, к первому выводу четвертого 11 резистора, второй вывод которого подключен к эмиттеру второго 10 транзистора, импульсный преобразователь 12, первый и третий входы импульсного преобразователя подключены соответственно к первым и вторым выходам мостового выпрямителя 3, первый и второй выходы импульсного преобразователя являются первым и вторым выходами источника, третий выход его подключен к эмиттеру второго 10 транзистора, катод которого подключен к второму входу импульсного преобразователя 12 и через пятый 13 резистор - к базе первого 7 транзистора.The secondary power supply (figure 1) contains an alternating voltage source 1, the first and second outputs of which are connected through the filter 2, respectively, to the first and second inputs of the bridge rectifier 3, to the first and second outputs of which a circuit of series-connected first 4 is connected, in parallel to which a capacitor is connected 5, and the second 6 resistors, the junction point of the latter is connected to the base of the first 7 of the transistor, the emitter of which is connected through the oppositely connected zener diode 8 to the first output of the bridge rectifier 3, its cathode through the third 9 resistor is connected to the base of the second 10 transistor, to the first output of the fourth 11 resistor, the second terminal of which is connected to the emitter of the second 10 transistor, the pulse converter 12, the first and third inputs of the pulse converter are connected respectively to the first and second outputs of the bridge rectifier 3, the first and second outputs of the pulse converter are the first and second outputs of the source, the third Its th output is connected to the emitter of the second 10 transistor, the cathode of which is connected to the second input of the pulse converter 12 and through the fifth 13 resistor to the base of the first 7 transistor.

Импульсный преобразователь 12 (фиг. 2) содержит блок 14 управления, первый вход которого является первым входом преобразователя 12, второй вход его является вторым входом преобразователя 12, выход блока 14 подключен к базе транзистора 15, эмиттер которого подключен к первому входу преобразователя 12, катод его через первую 161 первичную обмотку трансформатора 16 подключен к третьему входу преобразователя 12, первый вход его через вторую 162 первичную обмотку трансформатора 16 подключен к катоду диода 17, анод которого подключен через конденсатор 18 к первому входу преобразователя 12, к третьему входу блока 14 и к третьему выходу преобразователя 12, первый вывод вторичной обмотки трансформатора 16 через второй 19 диод подключен к первому выходу импульсного преобразователя 12, второй вывод ее подключен ко второму выводу преобразователя 12, и фильтр 20, подключенный параллельно первому и второму выводам преобразователя 12.The pulse converter 12 (Fig. 2) contains a control unit 14, the first input of which is the first input of the converter 12, its second input is the second input of the converter 12, the output of the unit 14 is connected to the base of the transistor 15, the emitter of which is connected to the first input of the converter 12, the cathode its through the first 16 1 primary winding of the transformer 16 is connected to the third input of the converter 12, its first input through the second 16 2 primary winding of the transformer 16 is connected to the cathode of the diode 17, the anode of which is connected through the capacitor 18 to the first input of the converter 12, to the third input of the unit 14 and to the third output of the converter 12, the first terminal of the secondary winding of the transformer 16 through the second 19 diode is connected to the first output of the pulse converter 12, its second terminal is connected to the second terminal of the converter 12, and the filter 20 connected in parallel with the first and second terminals of the converter 12.

Блок 14 управления может быть выполнен на микросхеме D10 8650.The control unit 14 can be implemented on a D10 8650 chip.

Источник вторичного электропитания работает следующим образом.The secondary power supply works as follows.

При величине переменного напряжения в норме и ниже транзисторы 7 и 10 закрыты выходной импеданс схемы высокий, намного выше импеданса второго входа (входа «Выкл») импульсного преобразователя 12, и источник работает в обычном режиме. При превышении напряжения на входе источника 1 питания на второй 162 первичной обмотке трансформатора 16 появляется повышенное напряжение, которое через диод 17 подается на транзистор 10 и на второй вход блока 14 управления. Первый 7 транзистор начинает открываться, увеличивается падение напряжения на четвертом 11 резисторе, что приводит к открыванию второго 10 транзистора и увеличению тока через пятый 13 резистор, что приводит к лавинообразному открыванию транзисторов 7 и 10. На второй вход блока 14 управления подается напряжение, которое закрывает транзистор 15 и отключает импульсный преобразователь 12. При повышении напряжения на источнике 1 ток, потребляемый по входной цепи, может быть достаточно небольшим (определяется коэффициентом передачи применяемого транзистора), а минимальный ток стабилизации стабилитрона 8, подключенного к эмиттеру транзистора 7, обеспечивается током коллектора открывшегося транзистора 10, что обеспечивает стабильность порога срабатывания схемы, повышает надежность источника электропитания и позволяет широко применять предложенный источник питания в том числе и для питания светодиодов.When the AC voltage is normal and below, the transistors 7 and 10 are closed, the output impedance of the circuit is high, much higher than the impedance of the second input ("Off" input) of the pulse converter 12, and the source is operating in normal mode. When the voltage at the input of the power supply 1 is exceeded, an increased voltage appears on the second 16 2 of the primary winding of the transformer 16, which is fed through the diode 17 to the transistor 10 and to the second input of the control unit 14. The first 7 transistor begins to open, the voltage drop across the fourth 11 resistor increases, which leads to the opening of the second 10 transistor and an increase in current through the fifth 13 resistor, which leads to an avalanche-like opening of transistors 7 and 10. A voltage is supplied to the second input of the control unit 14, which closes transistor 15 and turns off the pulse converter 12. When the voltage at source 1 rises, the current consumed through the input circuit can be quite small (determined by the transmission coefficient of the used transistor), and the minimum stabilization current of the zener diode 8 connected to the emitter of the transistor 7 is provided by the collector current of the opened transistor 10, which ensures the stability of the operation threshold of the circuit, increases the reliability of the power supply and allows the proposed power supply to be widely used, including for powering LEDs.

Claims (1)

Источник вторичного электропитания, содержащий источник переменного напряжения, первый и второй выводы которого подключены соответственно через фильтр к первому и второму входам мостового выпрямителя, первый выход которого подключен к последовательно соединенным первому, параллельно которому подключен конденсатор, и второму резисторам, к первому входу импульсного преобразователя, первый и второй выходы которого соответственно являются первым и вторым выходами источника питания, первый транзистор, катод которого подключен к первому выводу третьего резистора, стабилитрон, отличающийся тем, что введены второй транзистор, четвертый и пятый резисторы, причем второй вывод третьего резистора подключен к базе второго транзистора, к первому выводу четвертого резистора, второй вывод которого подключен к третьему выходу импульсного преобразователя, к эмиттеру второго транзистора, катод которого подключен к второму входу импульсного преобразователя и через пятый резистор к точке соединения первого и второго резисторов, к базе первого транзистора, эмиттер которого через встречно включенный стабилитрон подключен к первом выходу мостового выпрямителя, второй выход которого подключен к другому выводу второго резистора и к третьему входу импульсного преобразователя. A secondary power supply containing an alternating voltage source, the first and second terminals of which are connected, respectively, through a filter to the first and second inputs of the bridge rectifier, the first output of which is connected to the series-connected first, parallel to which a capacitor is connected, and the second resistors, to the first input of the pulse converter, the first and second outputs of which are respectively the first and second outputs of the power source, the first transistor, the cathode of which is connected to the first terminal of the third resistor, a zener diode, characterized in that the second transistor is introduced, the fourth and fifth resistors, and the second terminal of the third resistor is connected to the base of the second transistor, to the first terminal of the fourth resistor, the second terminal of which is connected to the third output of the pulse converter, to the emitter of the second transistor, the cathode of which is connected to the second input of the pulse converter and through the fifth resistor to the junction point of the first and the second resistors, to the base of the first transistor, the emitter of which is connected through the oppositely connected zener diode to the first output of the bridge rectifier, the second output of which is connected to the other terminal of the second resistor and to the third input of the pulse converter.
RU2019137543A 2019-11-21 2019-11-21 Secondary power source RU2731876C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137543A RU2731876C1 (en) 2019-11-21 2019-11-21 Secondary power source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137543A RU2731876C1 (en) 2019-11-21 2019-11-21 Secondary power source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2731876C1 true RU2731876C1 (en) 2020-09-08

Family

ID=72421932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137543A RU2731876C1 (en) 2019-11-21 2019-11-21 Secondary power source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731876C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2123755C1 (en) * 1997-03-12 1998-12-20 Уральская государственная академия путей сообщений Secondary power supply
RU2178233C1 (en) * 2000-06-02 2002-01-10 Уральский государственный университет путей сообщения Secondary power supply
WO2008012772A2 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Switch mode power supply with a t ransient voltage suppression devide for line induced transients and a mechanism for suppressing unwanted oscillations in the driver stage
US7362599B2 (en) * 2004-12-13 2008-04-22 Thomas & Betts International, Inc. Switching power supply with capacitor input for a wide range of AC input voltages

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2123755C1 (en) * 1997-03-12 1998-12-20 Уральская государственная академия путей сообщений Secondary power supply
RU2178233C1 (en) * 2000-06-02 2002-01-10 Уральский государственный университет путей сообщения Secondary power supply
US7362599B2 (en) * 2004-12-13 2008-04-22 Thomas & Betts International, Inc. Switching power supply with capacitor input for a wide range of AC input voltages
WO2008012772A2 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Switch mode power supply with a t ransient voltage suppression devide for line induced transients and a mechanism for suppressing unwanted oscillations in the driver stage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9253832B2 (en) Power supply circuit with a control terminal for different functional modes of operation
US8085558B2 (en) Resonant converter
US9136767B2 (en) Switching power-supply device
RU2518525C2 (en) Led lamp driver and method
US10492254B2 (en) Power supply circuit and LED driving circuit
US20170027030A1 (en) Led driving circuit
US9136699B2 (en) Dynamic damper and lighting driving circuit comprising the dynamic damper
WO2016028942A1 (en) Driving circuit, lighting device and method of reducing power dissipation
US11611282B2 (en) Switching power circuit for charging a battery
CN106026619A (en) Current-limiting peak value adjusting circuit, current-limiting unit, control circuit and power converter
KR20100023770A (en) Circuit arrangement for operating at least one semiconductor light source
CN109617429B (en) Voltage conversion integrated circuit, high-voltage BUCK converter and control method
TWM454612U (en) Electronic device and its control circuit
JP2015053225A (en) Led drive circuit
US7848119B2 (en) Direct current to direct current converter
RU2731876C1 (en) Secondary power source
JP2017229140A (en) Power supply controller, semiconductor integrated circuit, and resonance type converter
Nie et al. A simple cost-effective PSR LED driver without auxiliary winding
TWI711255B (en) System and method for reducing power loss of power converter
JP2022087624A (en) Insulation type dc/dc converter and ac/dc converter
RU175438U1 (en) Stable power supply for LED lighting systems
TW202030967A (en) Efficient electricity conversion for harvesting energy from low voltage sources
RU149858U1 (en) VOLTAGE RETURN CONVERTER WITH PROTECTIVE CIRCUIT DURING INPUT VOLTAGE
RU180775U1 (en) CURRENT STABILIZATION DEVICE WITH CORRECTOR OF POWER COEFFICIENT AND GALVANIC SEPARATION OF INPUT AND OUTPUT
TWI798671B (en) Power supply apparatus and discharge method thereof