SU746836A1 - Источник питани с бестрансформаторным входом - Google Patents

Description

(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ

1

Изобретение относитс  к области силовой электротехники и может использоватьс  при разработке вторичных источников питани .

Известны источники питани  с бестрансформаторным входом, в которых запуск осуществл етс  сПомощью емкостного накопител  .-.

Недостатком его  вл етс  по вление больших токов, обусловленных процессами, таких как зар д конденсаторов выходных фильтров, насыщение трансформатора, протекающихв момент запуску через силовые элементы , что приводит к частому выходу из стро  конвертора.

Задачу ограничени  тока включени  при пуске можно решить, включив на ,входе конвертора ограничивающий резистор , который в нормальном режиме шунтируетс , например, тиристором 3 .

Однако такое решение имеет относительную сложность.

Известны также устройства, использующие включение тиристора в цець между выпр лмтелем и фильтром и  вл ющиес  регулируемыми источниками питани  посто нного тока без звена

ВХОДОМ

/

высокочастотного преобразовани  напр жени , при этом тиристор выполн ет роль регул тора напр жени  4.

Известен источник питани  с бестрансформаторным входом, содержащий входной выпр митель, к выходу которого через тиристор подключен фильтр, ключевой усилитель мощности, выходной выпр митель с емкостным фильт10 ром, задающий генератор, цепь питани  которого соединена с выходными выводами через ключевой элемент и пусковой резистор 5.

Целью- изобретени   вл етс  упро15 щение и повышение надежности источника питани  с бестрансформаторным входом.

Указанна  цель достигаетс  тем,

20 что Висточник питани  с бестрансформаторным входом, содержащий входной выпр митель, к выходу которого через тиристор подключен фильтр, ключевой усилитель мощности, выход25 ной выпр митель с емкостным фильтром, задающий генератор, цепь питани  которого соединена с выходными выводами через ключевой элемент и пусковой резистор, введены дополнитель .ный резистор, диод, стабилитрон и

транзистор, причем цепь управлени  ти ристора соединена с выходом з.адаювдего генератора, его анод через пусковой резистор подключен к точке соединени  дополнительного резистора с анодами диода и стабилитрона, свободный конец дополнительного резис topa подключен к одному их выходных выводов,  вл ющимс  общим, катод диода соединен с другим выходным выэодом и с эмиттером транзистора, база которого подключена к катоду стабилитрона , а коллектор - к управл ющему выводу ключевого элемента.

На фиг. 1 приведена принци.пиальна  схема источника питани ; на фиг. 2 - диаграммы напр жений элементов устройства.

Предлагаемлй источник содержит входной выпр митель 1 переменного напр жени  (например, сети 220 В 50 Гц), входной фильтр 2, тиристор 3, усилитель мощности 4, трансформатор Усилител  мощности 5, одной выпр митель с емкостным фильтром (конденсатором) 6, пусковой резистор 7, диод 8, резистор 9, стабилитрон ,10, транзистор 11,. задающий генераТОр 12 и ключевой управл емый элемент 13. - Предлагаемый источник работает следующим образом.

При подключении к источнику переменного синусоидального напр жени  тиристор 3 заперт, напр жение на входном фильтре 2 равно нулю,начинаетс  зар д конденсатора 6 через пусковой резистор 7 и диод 8. На фиг. 2 0 напр жение на выходе выпр мител  1; и| напр жение, которое было бы на резисторе 9 при отключении цепей нагрузки резистора 7 и 9; Ug - реально существующее напр жение на резисторе 9; Ug - напр жение на конденсаторе б; UQ - напр жение пробо  стабилитрона 10. Напр жение на цепочке из последовательно соединенных стабилитрона и базаэмиттерного перехода транзйстора 11 райно разности напр жений Ug и Ug Когда это напр жение достигает величины UOP , стабилитрон 10 пробива- . етс , открываетс  транзистор 11 и напр жение конденсатора 6 Э прйкла-; дываетс  к управл ющему выводу ключевого элемента 13, который подключает конденсатор б к задающему гене;ратору 12, На выходе задающего гейератора; по вл ютс  импульсы утправлени р которые включают тиристор 3. В дальнейшем задающий генератор питаетс  с выхода ключевого усилител  мощности 4. Из приведенных диаграмм видно, что включение гтроисходит в момент времени, когда напр жение источник® питани  близко к нулю. Зар д конденсатора 6 происходит при нарастании входного напр жени  от нул , поэтому ток зар да ;не может превышать величины .Сши , где С -. приведенна  емкость выходного фильтра; U( - амплитуда напр жени  источ5 ника питани ; OJ 23i;{ - кругова  частота сети. При произвольном моменте включени  ток ограничиваетс  лишь сопротивлением приводов, переходами полупроводниковых элементов, сопро0 тивлением фильтров.

Кроме того, так как работа усилител  мощности начинаетс  при низких напр жени х на входе, магнитна  система трансформатора усилител  мощс ности начинает перемагничиватьс  по неполному циклу. Вследствие этого, при достижении ногдавального напр жени  магнитна  система оказываетс  подготовленной, не будет входить в насыщение и через усилитель мощности не будут протекать большие токи намагничивани .

Как видно из диаграммы, включен-ие может произойти в момент времени, отличного от нул  при 0 UQ. Это

5 объ сн етс  тем, что в последний промежуток времени зар да конденсатор 6 зар жаетс  до напр жени  больше UQP, на величину и . Однако, если посто нна  времени цепи зар 0 да много больше полупериода питающей сети (это условие всегда йыполн етс  дл  подобных устройств запуска ) , то за каждый промежуток времени зар да конденсатор зар жаетс 

5 нз величину много меньшую Uon и,следовательно , много меньшую . Поэтому данное обсто тельство не оказывает существенное вли ние на бросок тока: при запуске, и практичеси ки можно считать, что запуск происходит при: переходе напр жени  источника питани  через нуль. В качестве ключевого элемента 13 можно использовать тиристор, либо релейный усилитель без стабилит5 рона на входе.

Применение предлагаемого изобретени  значительно повышает надёжность источника питани  с бестранс0 фбрматорным входом, упроща  его и снижа  массо-габаритные характеристики . -

Claims (5)

1. Формула изобретени 

   Источник писани  с бестрансформаторным входом, содержащий, входной выпр митель) к выходу которого через тиристор подключен фильтр, ключевой усилитель мощности, выходной выпр митель с ..емкостным фильтром, задающий генератор, цепь питани  которого соединена с выходными выводами через ключевой элемент ,и пусковой резистор, отличающи й

   с   тем, что, с,целью упрощени  иповышени  надежности, введены дополнительный резистор, диод, стабилитрон и транзистор, причем цепь управлени  тиристора соединена с выходом задающего генератора, его анод через пусковой резистор подключен к точке соединени  дополнительного резистора с анодами диода и стабилитрона , свободный конец дополнительного резистора подключен к одному из выходных выводов,  вл ющимс  общим , катод диода соединен с другим выходаым выводом и с эмиттером транзистора , база которого подключена iK катоду стабилитрона, а коллектор к управл ющему выводу ключевого Элемента .

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе I 1 .Смольников Л.Е. и Шаров Л.Н. Вопросы запуска стабилизированных транзисторных конверторов, питаю .щихс  от высокогю напр жени , Устройства вторичных источников электропитани  РЭА.. Материалы семинара , Москва, 1976, рис. 1.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 483744, кл. Н 02 М 7/51, 1975.
3. 3.За вка ФРГ № 2247816, кл. Н 02 Н 9/02, 1975.
4. 4.Патент США № 3597675, кл. 321-14, 1972.
5. 5.Патент ЧССР, 132456,

   5 кл. 21dl- 12/02, 1968.