RU2771461C1

RU2771461C1 - Power supply unit with a current input

Info

Publication number: RU2771461C1
Application number: RU2021100949A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Милюшин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Надежные технические решения" (ООО "НТР")
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2022-05-04

Abstract

FIELD: power supply.SUBSTANCE: power supply unit with a current input is intended to provide power supply voltage to microprocessor relay protection apparatuses at power facilities without a DC control voltage system. The technical result is achieved by creating a non-linear load current on the secondary winding of the transformer, made in the form of two parallel branches: one in the form of a chain of two diode bridges, series-connected by alternating current, the second one in the form of a symmetrical thyristor, the state of conductivity whereof is controlled by a control circuit coupled with the output of the power supply unit. The output voltage is formed by a voltage transformer, the primary winding whereof is connected in parallel to the non-linear load, and the secondary winding is connected through a diode bridge with a capacitive filter.EFFECT: reduction in the ripple voltage on the capacitor of a capacitive filter.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно - к блокам питания микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики, может быть применено при проектировании блоков питания, получающих энергию от токовых трансформатора и фаз.The invention relates to electrical engineering, namely to power supplies for microprocessor-based relay protection and automation devices, and can be used in the design of power supplies that receive energy from a current transformer and phases.

Многие небольшие энергетические объекты, оснащаемые микропроцессорными устройствами релейной, защиты и автоматики, не имеют отдельно выделенной цепи напряжения оперативного питания. Питание устройств защиты организуют от цепей токовых трансформаторов фаз, установленных обычно на шинах фаз А и С используя блоки питания с токовым входом.Many small power facilities equipped with microprocessor-based relay, protection and automation devices do not have a separate dedicated control voltage circuit. Power supply of protection devices is organized from the circuits of phase current transformers, usually installed on the busbars of phases A and C using power supplies with a current input.

Известен блок питания с токовый вход, первичная обмотка входного трансформатора тока которого соединена со вторичной обмоткой фазного трансформатора тока энергетического объекта, а вторичная обмотка нагружена на двухтактный выпрямитель. Выход выпрямителя через разделительный диод соединен с емкостным фильтром и с параллельно включенным транзистором. Транзистор управляется схемой управления, которая выдает управляющее воздействие на транзистор в зависимости от напряжения на емкостном фильтре (Блок питания БПК-001, ОАО "ВНИИР", г. Чебоксары - http://www/naladka.by/?id:=259 - [1]). Данный блок устанавливается для каждого микропроцессорного устройства релейной защиты, имеет массогабаритные характеристики, близкие к аналогичным характеристикам микропроцессорного устройства.A power supply with a current input is known, the primary winding of the input current transformer of which is connected to the secondary winding of the phase current transformer of the energy facility, and the secondary winding is loaded on a push-pull rectifier. The output of the rectifier is connected through a separating diode to a capacitive filter and to a transistor connected in parallel. The transistor is controlled by a control circuit that gives a control action to the transistor depending on the voltage across the capacitive filter (Power supply unit BPK-001, JSC "VNIIR", Cheboksary - http://www/naladka.by/?id:=259 - [one]). This unit is installed for each microprocessor-based relay protection device, has weight and size characteristics close to those of a microprocessor-based device.

Известен так же блок питания БПК-4 (Захаров О.Г. Источники питания для схем с цифровыми устройствами релейной защиты, стр. 14-15 - [2]), выполненный в соответствии с техническим решением по патенту РФ 2216844 и содержащий входной трансформатор тока, двухполупериодный выпрямитель, силовой транзисторный ключ, схему управления, разделительный диод и емкостной фильтр. Принцип работы блока питания БПК-4 состоит в следующем. Схема управления осуществляет контроль напряжения на конденсаторе емкостного фильтра, и в зависимости от уровня напряжения формирует управляющее воздействие на силовой транзистор, который либо прекращает, когда транзистор открыт, заряд конденсатора емкостного фильтра либо разрешает, когда транзистор закрыт. Разряду конденсатора при замкнутом силовом транзисторе препятствует разделительный диод. Данному техническому решению блока питания также свойственен недостаток - применение входных трансформаторов тока, что приводит к увеличению габаритов. Подобные блоки питания часто рассчитаны на обслуживание нескольких микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики, и в некоторых случаях это является неприемлемым как по экономическим соображениям, так и по условиям размещения и надежности. Обеспечение индивидуальным питанием от токовых цепей подстанций каждого микропроцессорного устройства повышает надежность защиты энергетического распределительного оборудования, однако решение этой задачи известными техническими решениями связано с увеличением затрат.The power supply unit BPK-4 is also known (Zakharov O.G. Power supplies for circuits with digital relay protection devices, pp. 14-15 - [2]), made in accordance with the technical solution according to RF patent 2216844 and containing an input current transformer , full-wave rectifier, power transistor switch, control circuit, isolation diode and capacitive filter. The principle of operation of the power supply unit BPK-4 is as follows. The control circuit monitors the voltage on the capacitive filter capacitor, and, depending on the voltage level, forms a control action on the power transistor, which either stops charging the capacitive filter capacitor when the transistor is open, or allows it when the transistor is closed. The discharge of the capacitor when the power transistor is closed is prevented by a separating diode. This technical solution of the power supply also has a disadvantage - the use of input current transformers, which leads to an increase in dimensions. Such power supplies are often designed to serve several microprocessor relay protection and automation devices, and in some cases this is unacceptable both for economic reasons and for location and reliability. Providing individual power supply from current circuits of substations of each microprocessor device increases the reliability of protection of power distribution equipment, however, the solution of this problem by known technical solutions is associated with an increase in costs.

Лишен указанного недостатка известный блок питания с токовым входом по патенту РФ №2588581 - [3], принятый за прототип, в котором в качестве входного трансформатора тока использован фазный трансформатор тока энергетического объекта, силовой ключ включен параллельно входу двухполупериодного выпрямителя, а в качестве силового ключа использован симметричный тиристор, при этом схема управления выполнена в виде цепи из последовательно включенных токоограничивающего резистора и порогового элемента, например симметричного стабилитрона либо симметричного супрессора, соединенной одним концом со входом двухполупериодного выпрямителя, другим - с управляющим электродом тиристора.The known power supply unit with a current input according to the patent of the Russian Federation No. 2588581 - [3], adopted as a prototype, is deprived of this drawback, in which a phase current transformer of an energy facility is used as an input current transformer, a power switch is connected in parallel with the input of a full-wave rectifier, and as a power switch a symmetrical thyristor is used, while the control circuit is made in the form of a circuit of a series-connected current-limiting resistor and a threshold element, for example, a symmetrical zener diode or a symmetrical suppressor, connected at one end to the input of a full-wave rectifier, and at the other end to the control electrode of the thyristor.

Известный блок питания по патенту №2588581 содержит симметричный тиристор в качестве силового ключа, схему управления в виде цепи из последовательно соединенных токоограничительного резистора и симметричного стабилитрона (либо симметричного супрессора), двухподупериодный выпрямитель, емкостной фильтр, разделительный полупроводниковый диод, включенный в прямом направлении между положительным выводом выпрямителя и положительным выводом емкостного фильтра. Силовой ключ включен силовыми выводами параллельно входу двухполупериодного выпрямителя. Параллельно силовым выводам силового ключа подключена цепь из последовательно соединенных токоограничительного резистора и симметричного стабилитрона (либо супрессора), второй конец которой соединен с управляющим электродом симметричного тиристора силового ключа. Выводы силового ключа являются входом блока питания, клеммы емкостного фильтра - выходом. Для гальванической развязки с нагрузкой могут быть применены известные преобразователи постоянного напряжения в постоянное на основе малогабаритных импульсных трансформаторов. Блок питания работает следующим образом. Пусть вход устройства подключен ко вторичной обмотке фазного трансформатора тока и что ток в нем отсутствует. В исходном состоянии в устройстве не протекают токи и отсутствуют напряжения на выводах компонентов. В этом случае зарядный ток конденсатора емкостного фильтра отсутствует, напряжение на конденсаторе фильтра практически равно нулю, схема управления не пропускает ток в управляющий электрод силового ключа - симметричного тиристора, он находится в закрытом состоянии и ток через него не протекает. Напряжение на выходе устройства равно нулю. В некоторый момент времени во вторичной обмотке фазного трансформатора тока появился ток, т.к. симметричный тиристор закрыт, то этот ток пройдет через двуполупериодный выпрямитель и разделительный диод в конденсатор емкостного фильтра, напряжение на котором будет увеличиваться. Так же начнет увеличиваться напряжение на силовых электродах симметричного тиристора и на цепи управления, что в некоторый момент времени приведет к пробою симметричного стабилитрона (либо симметричного супрессора), в результате чего симметричный тиристор перейдет в открытое состояние, напряжение на его силовых выводах упадет до малого уровня (от 2,2 до 2,5 В в зависимости от типа тиристора), пробой симметричный стабилитрон (симметричный супрессор) прекратится и перестанет протекать ток в цепи управления. Заряд емкостного фильтра прекратится, а разделительный диод, предотвратит разряд емкостного фильтра через цепь заряда. При смене полярности тока фазного трансформатора тока, описанные процессы формирования зарядного тока емкостного фильтра вновь повторятся.The known power supply according to patent No. 2588581 contains a symmetrical thyristor as a power switch, a control circuit in the form of a circuit of series-connected current-limiting resistor and a symmetrical zener diode (or a symmetrical suppressor), a two-phase rectifier, a capacitive filter, a separating semiconductor diode connected in the forward direction between the positive the rectifier output and the positive output of the capacitive filter. The power switch is connected by power outputs in parallel to the input of a full-wave rectifier. Parallel to the power outputs of the power switch, a circuit of a series-connected current-limiting resistor and a symmetrical zener diode (or suppressor) is connected, the second end of which is connected to the control electrode of the symmetrical thyristor of the power switch. The outputs of the power switch are the input of the power supply, the terminals of the capacitive filter are the output. For galvanic isolation from the load, known DC-to-DC converters based on small-sized pulse transformers can be used. The power supply works as follows. Let the input of the device be connected to the secondary winding of a phase current transformer and that there is no current in it. In the initial state, no currents flow in the device and there are no voltages at the component terminals. In this case, there is no charging current of the capacitive filter capacitor, the voltage on the filter capacitor is almost zero, the control circuit does not pass current to the control electrode of the power switch - a symmetrical thyristor, it is in the closed state and no current flows through it. The output voltage of the device is zero. At some point in time, a current appeared in the secondary winding of the phase current transformer, because symmetrical thyristor is closed, then this current will pass through a full-wave rectifier and an isolating diode into a capacitive filter capacitor, the voltage across which will increase. The voltage on the power electrodes of the symmetric thyristor and on the control circuit will also begin to increase, which at some point in time will lead to a breakdown of the symmetric zener diode (or symmetric suppressor), as a result of which the symmetric thyristor will go into the open state, the voltage at its power outputs will drop to a low level (from 2.2 to 2.5 V depending on the type of thyristor), the breakdown of the symmetrical zener diode (symmetrical suppressor) will stop and the current will stop flowing in the control circuit. The charging of the capacitive filter will stop, and the isolation diode will prevent the capacitive filter from discharging through the charging circuit. When changing the polarity of the current of the phase current transformer, the described processes of formation of the charging current of the capacitive filter will be repeated again.

Техническое решение, принятое за прототип, имеет массогабаритное преимущество перед аналогами - за счет отсутствия входного трансформатора тока. Однако данное техническое решение имеет свой недостаток - оно имеет относительно высокую пульсацию напряжения на конденсаторе емкостного фильтра из-за низкой частоты коммутации симметричного тиристора и работа конденсатора фильтра с большой переменной составляющей напряжения. Это требует усложнения последующего преобразователя напряжения и приводит к необходимости применения в емкостном фильтре специальных типов электролитических конденсаторов.The technical solution adopted as a prototype has a weight and size advantage over analogues due to the absence of an input current transformer. However, this technical solution has its drawback - it has a relatively high voltage ripple on the capacitive filter capacitor due to the low switching frequency of the symmetrical thyristor and the operation of the filter capacitor with a large variable voltage component. This requires the complexity of the subsequent voltage converter and leads to the need to use special types of electrolytic capacitors in the capacitive filter.

Технической задачей предлагаемого изобретения является уменьшение переменной составляющей в выходном напряжении.The technical objective of the invention is to reduce the variable component in the output voltage.

Поставленная задача достигается тем, что параллельно силовому ключу подключено нелинейное сопротивление в виде двух диодных мостов, соединенных последовательно по входу переменного тока и закороченные по выходу постоянного тока, а между силовым ключом и выпрямителем включен трансформатор напряжения, который может быть повышающим и иметь две входные обмотки.The task is achieved by the fact that a non-linear resistance in the form of two diode bridges connected in series at the AC input and shorted at the DC output is connected in parallel to the power switch, and a voltage transformer is connected between the power switch and the rectifier, which can be step-up and have two input windings .

Уменьшение переменной составляющей в техническом решении по патенту №2588581 затруднительно из-за того, что силовой ключ периодически меняет общее сопротивление нагрузки на вторичную обмотку трансформатора тока в достаточно широком диапазоне - от малого значения, определяемого проводимостью открытого симметричного тиристора, до состояния динамически увеличивающегося сопротивления цепи заряда конденсатора емкостного фильтра.Reducing the variable component in the technical solution according to patent No. 2588581 is difficult due to the fact that the power switch periodically changes the total load resistance on the secondary winding of the current transformer in a fairly wide range - from a small value determined by the conductivity of an open symmetrical thyristor to a state of dynamically increasing circuit resistance charge of the capacitive filter capacitor.

Получение приемлемой пульсации возможно при нагрузке вторичной обмотки трансформатора тока нелинейным сопротивлением, значение которого изменяется плавно. Вольтамперная характеристика полупроводникового диода в прямом включении имеет экспоненциальный вид, потому прямое напряжение на диоде растер непропорционально медленнее, чем рост прямого тока через диод. Однако падение на единичном диоде является незначительным, а для передачи мощности, например через трансформатор напряжения, необходимо к первичной обмотке подвести 3-3,5 В. То есть нелинейное сопротивление должно быть несколько больше нелинейного сопротивление одиночного диода. Таким нелинейным сопротивлением может быть цепочка последовательно соединенных полупроводниковых диодов, падение напряжения на которых так же имеет экспоненциальную зависимость от протекающего тока. Для переменного тока необходимо использовать две параллельно и встречно включенные цепочки последовательно соединенных диодов. Реализовать такое соединение возможно при использовании полупроводниковых диодных мостов, соединив их последовательно по переменному току и закороченных по выходу постоянного тока. Соединив первичную обмотку трансформатора напряжения, который может быть и повышающим, параллельно цепочке полупроводниковых диодов получим на его выходной обмотке синусоидальное переменное напряжение. При резком возрастании тока через вторичную обмотку трансформатор тока на диодной цепочке может резко возрасти напряжение, неприемлемое для первичной обмотки трансформатора напряжения. Для предотвращения этой ситуации параллельно диодной цепочки необходимо подключить симметричный тиристор, цепь управления которого будет контролировать выходное напряжение вторичной обмотки трансформатора напряжения и открывать тиристор при превышении заданного значения контролируемого напряжения. Открывшийся симметричный тиристор уменьшит значение напряжении на первичной обмотке трансформатора напряжения, однако оно останется весьма близким к синусоидальному.Obtaining an acceptable ripple is possible when the secondary winding of the current transformer is loaded with a non-linear resistance, the value of which changes smoothly. The current-voltage characteristic of a semiconductor diode in direct connection has an exponential form, because the forward voltage across the diode is raster disproportionately slower than the growth of the forward current through the diode. However, the drop on a single diode is insignificant, and to transfer power, for example, through a voltage transformer, it is necessary to supply 3-3.5 V to the primary winding. That is, the non-linear resistance should be somewhat greater than the non-linear resistance of a single diode. Such a non-linear resistance can be a chain of series-connected semiconductor diodes, the voltage drop across which also has an exponential dependence on the flowing current. For alternating current, it is necessary to use two parallel and back-to-back chains of series-connected diodes. It is possible to implement such a connection using semiconductor diode bridges, connecting them in series in alternating current and shorted in direct current output. By connecting the primary winding of a voltage transformer, which can also be step-up, in parallel with a chain of semiconductor diodes, we obtain a sinusoidal alternating voltage on its output winding. With a sharp increase in current through the secondary winding of the current transformer on the diode chain, the voltage can increase sharply, which is unacceptable for the primary winding of the voltage transformer. To prevent this situation, it is necessary to connect a symmetrical thyristor in parallel with the diode chain, the control circuit of which will control the output voltage of the secondary winding of the voltage transformer and open the thyristor when the specified value of the controlled voltage is exceeded. The opened symmetrical thyristor will reduce the voltage value on the primary winding of the voltage transformer, however, it will remain very close to sinusoidal.

На фиг. 1 представлена функциональная схема заявленного блока питания, где обозначено: 1 - трансформатор тока энергетического объекта (в состав блока питания не входит), 2 и 3 - выпрямительные диодные мосты, 4 - симметричный тиристор, 5 - трансформатор напряжения с первичной обмоткой 5а и вторичной обмоткой 5б, 6 - выпрямительный диодный мост, 7 - конденсатор емкостного фильтра, 8 - схема управления. Выпрямительные диодные мосты 2 и 3 соединены последовательно по переменному току перемычкой, соединяющей один вход переменного тока моста 2 и один вход переменного тока моста 3, другие входа переменного тока моста 2 и моста 3 соединены каждый со своей клеммой вторичной обмотки трансформатора 1 тока энергетического объекта. Силовые выводы симметричного тиристора 4 соединены со своими выводами вторичной обмотки трансформатор 1 тока энергетического объекта. Первичная обмотка 5а трансформатора напряжения 5 подключена ко вторичной обмотке трансформатора 1 тока энергетического объекта, вторичная обмотка 5б трансформатора 5 напряжения нагружена на вход переменного тока выпрямителя - диодного моста 6, Выход диодного моста 6 соединен с конденсатором 7 емкостного фильтра. Вход схемы 8 управления соединен с выходом диодного моста 6, выход - с управляющим электродом: симметричного тиристора 4.In FIG. 1 shows a functional diagram of the claimed power supply, where it is indicated: 1 - current transformer of the energy facility (not included in the power supply), 2 and 3 - rectifier diode bridges, 4 - symmetrical thyristor, 5 - voltage transformer with primary winding 5a and secondary winding 5b, 6 - rectifier diode bridge, 7 - capacitive filter capacitor, 8 - control circuit. Rectifier diode bridges 2 and 3 are connected in series in alternating current by a jumper connecting one AC input of bridge 2 and one AC input of bridge 3, the other AC inputs of bridge 2 and bridge 3 are each connected to their secondary winding terminal of current transformer 1 of the energy facility. The power outputs of the symmetrical thyristor 4 are connected to their outputs of the secondary winding of the current transformer 1 of the energy facility. The primary winding 5a of the voltage transformer 5 is connected to the secondary winding of the current transformer 1 of the energy facility, the secondary winding 5b of the voltage transformer 5 is loaded on the AC input of the rectifier - diode bridge 6, the output of the diode bridge 6 is connected to the capacitor 7 of the capacitive filter. The input of the control circuit 8 is connected to the output of the diode bridge 6, the output is connected to the control electrode: a symmetrical thyristor 4.

Работает предлагаемый блок питания следующим образом. Допустим, что в исходном состоянии через первичную обмотку трансформатора 1 тока не протекает ток нагрузки, при этом в его вторичной обмотке так же не протекает ток, нет падения напряжения на диодных мостах 2 и 3 и напряжение на первичной обмотке трансформатора 5 напряжения отсутствует, нет напряжения на конденсаторе 7 емкостного фильтра, управляющий сигнал с выхода схемы 8 управления отсутствует и симметричный тиристор 4 закрыт. Пусть в первичной обмотке трансформатора 1 тока начал протекать синусоидальный ток, одновременно начинает протекать ток и во вторичной обмотке трансформатора 1 тока, при этом значение тока вторичной обмотки определяется коэффициентом трансформации трансформатора 1 тока. Ток вторичной обмотки трансформатора 1 тока начинает протекать в сопротивлении нагрузки - в соединенных последовательно диодных мостах 2 и 3, вызывая на них падение напряжения. Форма напряжения на диодных мостах 2 и 3 весьма близка к синусоидальной. На выводах первичной обмотки 5а трансформатора 5 напряжения прикладывается напряжение, возникающее на диодных мостах 2 и 3 от протекающего через них тока. Это напряжение трансформируется в напряжение на вторичной обмотке 5б трансформатора 5 напряжения, выпрямляется диодным мостом 6 и фильтруется на конденсаторе 7 емкостного фильтра. Напряжение на конденсаторе 7 емкостного фильтра контролируется по значению схемой 8 управления. При увеличении тока через первичную обмотку трансформатора 1 тока увеличивается пропорционально и ток через диодные мосты 2 и 3, однако из-за экспоненциальной характеристики полупроводниковых диодов, составляющих диодные мосты, падение напряжения на них увеличивается не прямо пропорционально протекающему току, а в экспоненциальной зависимости. При резком увеличении вторичного тока трансформатора 1 тока через диодные мосты 2 и 3 падение напряжения на них может резко возрасти, что приводит к увеличению напряжения на конденсаторе 7 емкостного фильтра. Схема 8 управления определяет повышение напряжения на конденсаторе 7 выше заданного порогового значения и формирует на своем выходе управляющее воздействие на управляющий электрод симметричного тиристора 4, переводя его в открытое состояние, Открывшийся симметричный тиристор начинает пропускать часть тока вторичной обмотки трансформатора 1 тока через себя, напряжение на входе первичной обмотке 5а трансформатора 5 напряжения снижается, что приводит к снижению напряжения на конденсаторе 7 емкостного фильтра ниже порога контроля и схема 8 управления снимает управляющее воздействие с управляющего электрода симметричного тиристора 4. Падение напряжения на диодных мостах 2 и 3 вновь поднимается на такое значение, что вновь срабатывает схема 8 управления и процесс повторяется до снижения тока вторичной обмотки трансформатора 1 тока.The proposed power supply works as follows. Let us assume that in the initial state, no load current flows through the primary winding of current transformer 1, while no current flows in its secondary winding, there is no voltage drop on diode bridges 2 and 3, and there is no voltage on the primary winding of voltage transformer 5, no voltage on the capacitor 7 of the capacitive filter, there is no control signal from the output of the control circuit 8 and the symmetrical thyristor 4 is closed. Let a sinusoidal current begin to flow in the primary winding of the current transformer 1, at the same time the current begins to flow in the secondary winding of the current transformer 1, while the value of the current of the secondary winding is determined by the transformation ratio of the current transformer 1. The current of the secondary winding of the current transformer 1 begins to flow in the load resistance - in series-connected diode bridges 2 and 3, causing a voltage drop across them. The voltage shape on diode bridges 2 and 3 is very close to sinusoidal. At the terminals of the primary winding 5a of the voltage transformer 5, a voltage is applied that occurs on the diode bridges 2 and 3 from the current flowing through them. This voltage is transformed into a voltage on the secondary winding 5b of the voltage transformer 5, rectified by the diode bridge 6 and filtered on the capacitor 7 of the capacitive filter. The voltage across the capacitive filter capacitor 7 is controlled by value by the control circuit 8 . With an increase in the current through the primary winding of the current transformer 1, the current through the diode bridges 2 and 3 also increases proportionally, however, due to the exponential characteristic of the semiconductor diodes that make up the diode bridges, the voltage drop across them does not increase in direct proportion to the flowing current, but exponentially. With a sharp increase in the secondary current of the current transformer 1 through the diode bridges 2 and 3, the voltage drop across them can increase sharply, which leads to an increase in the voltage across the capacitor 7 of the capacitive filter. The control circuit 8 detects an increase in the voltage on the capacitor 7 above a predetermined threshold value and generates at its output a control action on the control electrode of the symmetrical thyristor 4, turning it into the open state. The opened symmetrical thyristor begins to pass part of the current of the secondary winding of the current transformer 1 through itself, the voltage on at the input of the primary winding 5a of the transformer 5, the voltage decreases, which leads to a decrease in the voltage on the capacitor 7 of the capacitive filter below the control threshold and the control circuit 8 removes the control action from the control electrode of the symmetrical thyristor 4. The voltage drop across the diode bridges 2 and 3 again rises to such a value, that the control circuit 8 is activated again and the process is repeated until the current of the secondary winding of the current transformer 1 is reduced.

Структура изменяющегося нелинейного сопротивления нагрузки вторичной обмотки трансформатора 1 тока и процесс регулирования выходного напряжения в предлагаемом блоке питания обеспечивают меньшее значение переменной составляющей в выходном напряжении за счет того, что в процессе функционирования не происходит значительного изменения сопротивления нагрузки вторичной обмотки трансформатора 1 тока и не возникает существенного перепада напряжения на первичной обмотке 5а трансформатора 5 напряжения - оно изменяется между значением падения напряжения на открытом симметричном тиристоре 4 и падением напряжения на последовательно соединенных диодных мостах 2 и 3. Это позволяет существенно снизить переменную составляющую на входе емкостного фильтра и отказаться от использования специальных электролитических конденсаторов.The structure of the changing non-linear load resistance of the secondary winding of the current transformer 1 and the process of regulating the output voltage in the proposed power supply provide a lower value of the variable component in the output voltage due to the fact that during operation there is no significant change in the load resistance of the secondary winding of the current transformer 1 and there is no significant voltage drop on the primary winding 5a of the voltage transformer 5 - it varies between the value of the voltage drop on the open symmetrical thyristor 4 and the voltage drop on the series-connected diode bridges 2 and 3. This allows you to significantly reduce the variable component at the input of the capacitive filter and refuse to use special electrolytic capacitors .

Предлагаемый блок питания может быть двухканальным, питаться от трансформаторов тока фаз А и С, а трансформатор напряжения 5 может иметь две первичные обмотки и может быть повышающим. Это позволяет предлагаемому блоку питания более гибко обеспечивать требования по преобразованию входного тока в напряжение.The proposed power supply can be two-channel, powered by current transformers of phases A and C, and voltage transformer 5 can have two primary windings and can be step-up. This allows the proposed power supply to meet the requirements for converting input current into voltage more flexibly.

Источники информации:Information sources:

1. http://www/naladka.by/?id=259.1. http://www/naladka.by/?id=259.

2. Захаров О.Г. Источники питания для схем с цифровыми устройствами релейной защиты. - М.: НПФ "Энергопрогресс", 2011. - С. 14-15.2. Zakharov O.G. Power supplies for circuits with digital relay protection devices. - M.: NPF "Energoprogress", 2011. - S. 14-15.

3. Патент RU №2588581, H02J 11/00. Блок питания с токовым входом / Милюшин Н.Н., Чунь А.Н. - Опубл.: 10.07.2016. Бюл. №19.3. Patent RU No. 2588581, H02J 11/00. Power supply with current input / Milyushin N.N., Chun A.N. - Published: 07/10/2016. Bull. No. 19.

Claims

A power supply unit with a current input, containing an input current transformer, which is a phase current transformer of an energy facility, a power switch in the form of a symmetrical thyristor connected in parallel with the secondary winding of the current transformer, a full-wave rectifier, a capacitive filter and a control circuit, the input of which is connected to the output of the capacitive filter, and the output - with the control electrode of a symmetrical thyristor, characterized in that a non-linear resistance is connected in parallel to the power switch in the form of two diode bridges connected in series at the AC input and shorted at the DC output, and a voltage transformer is connected between the power switch and the rectifier, which can be step-up and have two input windings.