SU1034026A1 - Стабилизированный источник питани с бестрансформаторным входом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах питани  устройств вычислительной техники и автоматики. Известны устройства, работающие от сети и содержащие входной выпр митель со сглаживающим фильтром и включенный параллельно фильтру тра зисторный конвертор, осуществл ющий преобразование высокого входного напр жени  в посто нное напр жение низкого уровн , датчик тока, включенный в первичную цепь последовательно с силовыми транзисторами конвертора и устройство защиты по току 1 и 2 . . Наиболее близким по технической су ности к предлагаемому  вл етс  источн питани  с бестрансформаторным входом , содержащий включенные посл.едовательно входной выпр митель с филь ром, силовой регулируемый преобразо ватель с датчиком тока, узел защиты от перегрузок по току, св занный со схемой управлени  преобразователем со.сто щий из источника опорного напр жени , усилител  рассогласовани  и модул тора длительности управл ющих импульсов Гз 3. Известные устройства имеют сравнительно невысокую надежность вслед ствие того, что в режимах ограничени  тока ( аварийных и пусковых ) из-за инерционности клкэчевых силовых элементов при их запирании выбросы тока могут быть существенно выше уставки токовой защиты. Особенно это про вл етс  в стабилизаторах с повышенным уровнем коммутируемого напр жени . При нагрузках и в режиме короткого замыкани  врем  .задержки при выключении 23 МКС на частотах преобразовани  уже 5-10 кГц приводит к существенному ( в несколько раз ) возрастанию тока через силовые транзисторы по сравнению со .значением уставки токовой защиты и транзисторы работают в т желом режиме переключени  рассеива  значительную мгновенную мощность, что снижает надежность указанных устройств. Цель изобретени  - повышение надежности путем снижени  рассеиваемой мгновенной мощности в аварийных и пусковых режимах. -Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированный источник питани  с бестрансформаторным входом, содерлсащий входной выпр митель со сглаживающим фильтром, силовой регулируемый преобразрвател подключенный к сглаживающему фильт ру через датчик тока, узел защиты от перегрузок по току, входом под ключенный к,датчику тока, схему управлени  преобразователем, docTO  щую йэ источника опорного напр жени , усилител  рассогласовани  и моду;л  тора длительности управл юiiiHx импульсов, при этом вход cxeNBa управлени  подключен к выходным выводам , выход модул тора длительности,  вл ющийс  выходом схемы управлени , соединен с управл ющим входом силового преобразовател , а выход узла защиты, подключен к блокирующему входу модул тора длительности, введен узелвоздействи  на врем задающую цепь модул тора длительности пропорционально выходному напр жению , подключенный входом к выходным выводам, а выходом - к врем задающей цепи модул тора длительности. На чертеже приведена функциональна  схема стабилизированного источника питани  с бестрансформаторным входом. Источник питани  с бестрансформаторным входом содержит сетевой выпр митель 1 с емкостным сглаживающим фильтром 2, силовой регулирующий преобразователь 3 (конвертор ), подключенный к емкостному фильтру 2 через датчик 4 тока и узел 5 защиты от перегрузок по току, схему 6 управле ни  преобразователем, состо  щую источника 7 опорного напр жени , усилител  8 рассогласовани  и модул тора 9 длительности управл ющих импульсов, узел 10 воздействи  на врем задающую цепь модул тора длит.ельности пропорционально выходному напр жению, включенный между модул тором длительности и выходом источника, который обеспечивает в аварийных режимах, работу преобразова гел  на частоте пр мопропорциональной значению выходного напр жени . Схема управлени  б может содержать задающий генератор и делитель частоты . Устройство работает следующем образом. Выпр мленное и сглаженное напр жение сети подаетс  на регулируемый преобразователь 3,. коммутирующие ключи которого управл ютс  сигналами со схемы б управлени , обеспечивающей врем импульсную стабилизацию выходного напр жени  по цепи обратной св зи. в переходных режимах (например, в момент включени ), а также в ава-рийном режиме .( перегрузка или Kopoi кое замыкание по выходу) по цепи питани  преобразовател  проходит максимальный ток. Функцию защиты силовых ключей преобразовател  в это врем  осуществл ет узел 5 защиты от перегрузок, получающий сигнал с датчика 4 тока. При превышении пусковым током преобразовател  определенного значени  на датчике 4 тоа возникает напр жение, превосход ее по величине уровень срабатываи  порогового элемента узла защиы . Последний вырабатывает сигнал, еревод щий схему управлени  в состо ние , при котором силовые ключи преобразовател  запираютс . Таким образом, происходит ограничение тока, потребл емого преобразователем приведенного тока, нагрузки преобразовател  . .

Режиму ограничени  тока нагрузки соответствует непременное снижение уровн  выходногонапр жени . Тогда за счет нали.чи  вновь введенной св зи с выхода источника через узел 10/ в этом режиме обеспечиваетс  пропорциональное выходному напр жению изменение ( уменьшение )частоты преобразов ни . Причем, дл  всех видов

врем  импульсного регулировани  воздёйствие узла 10 должно вызывать уменьшение частоты.преобразовани  в отличие от воздействи , получаемого модул тором по цепи обратной св зи со схемы сравнени .

В качестве примера приводитс  одно из возможных схемных решений узла 10, который обеспечивает в аварийных и пусковых режимах надлежащее изменение частоты преобразотвани  на примере импульсного регулировани  с ШИМ.

ШИМ, как правило, включает задающий генератор, определ ющий частоту преобразовани . Этот генератор может быть выполнен с RC или Цс врем  задающими цеп ми или магнитополупроводникового типа, в котором частота Определ етс  временем перемагничивани  сердечника трансформатора или дроссел . Очевидно, что изменение частоты подобных генераторов в зависимости от уровн  выходнОго напр жени  можно обеспечить относительно простыми и известными способами путем воздействи  на их врем задающие элементы. Так например, можно измен ть скорость перезар да врем задающего конденсатора или обеспечивать подмагничива- . ние сердечника врем задающего дроссел  или трансформатора. Указанные функции и выполн ет узел 1-0.

В случае реализации частотноимпульсного или двухпозиционного

0 регулировани  надлеж щее изменение ( уменьшение ) частоты преобразовани  в аварийных и пусковых .режимах осуществл етс  при помощи узла 10 аналогично .

5

При уменьшении величины сопротивлени  нагрузки до уровн , соответствующего режиму перегрузки, произойдет уменьшение уровн  выходного напр жени  относительно номинального, и цепь дополнительной св зи через узел 10 соответственно уменьшит частоту преобразовани  и так далее.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в аварийных и пусковых

5 режимах осуществл етс  автоматическое изменение периода переключени  в сторону его увеличени .

. Благодар  введению новых схемных св зей оказываетс  возможным

0 исключить возрастание мгновенной мощности, выдел емой в ключевом регулирующем элементе преобразовател  при его выключени х в режимах нагрузки и короткого замыкани .

5

При повышении частоты преобра- . зовани  или уровн  выходного напр жени  эффективность данного технического решени  существенно возрастает , -

0

Применение предлагаемого источника питани  значительно повысит надежность работы Устройства подобного типа. .

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ ВХОДОМ, содержащий входной выпрямитель со сглаживающим фильтром, силовой регулируемый преобразователь, подключенный к сглаживающему фильтру через датчик тока, узел защиты от перегрузок по току, входом подклю- ченный к датчику тока, схему управления преобразователем, состоящую из источника опорного напряжения, усилителя рассогласования й модулятора длительности управляющих импульсов , При этом вход схемы управт ления подключен к выходным выводам, выход модулятора длительности, являющийся выходом схе№а управления, соединен с управляющим входом силового преобразователя, а выход узла защиты подключен к блокирующему входу модулятора длительности, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения надежности его в работе путем снижения рассеиваемой мгновенной мощности в аварийном и пусковом режимах, в него введен узел воздействия на времяэадающую цепь модулятора длительности пропорционально выходному напряжению, подключенный входом к выходным выводам, а выходом - к· времязадёющей цепи модулятора длительности.