Источник электропитания Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания аппарату.ры связи, электропривода, автоматики и вычислительной техники. Известны источники электропитания с защитой, вьшолненные по мосто вой схеме выпрямителя, содержащие два тиристора и два диода. Известно устройство, содержащее выпрямитель, собранный по мостовой схеме, трансформатор и орган защиты в качестве плеч выпрямительног моста испояьзова,ны управляемые вентили, цепи управления которых соеди нены с двумя контактaiei,исполнитель ного элемента Cl 3. Однако устройство осуществляет только защитные функции. Наиболее близким техническим реш нием к изобретению является источник) постоянного напряжения, содержа щий подключенньй к вторичной обмотке питающего трансформатора мостовой выпрямитель, первая пара плеч которого BbinoJHeHa на тиристорах, аноды которых соединены между собой а их управляняцие электроды с помощь первой диодной развязки и через огр ничительный резистор - с катодом фототиристора первого оптрона, анод которого соединен с общей точкой катода мостового выпрямителя, цепь контроля уровня тока с резисторным датчиком, включенным в выходную шину, параллельно которому подключе ограничительный резистор со светодиодом первого оптрона, блок защиты со светодиодом второго оптрона, вкл ченным в цепь коллектора транзистора, в эмиттерную цепь которого вкпю чен опорный элемент, а в базовую цепь включен фототирйстор третьего оптрона 2. I Однако известное устройство выпо няет только выпрямительные и защитные функции и не приспособлено для формированных режимов управления, например, электродвигателей и печатающих устройств. Для этого испол зуют специальные сложные схемы устройств, позволяющих в первьй момент (в момент запуска, переходного процесса и т.п.) резко увеличить входное напряжение на нагрузке или ток нагрузки и после этапа форсирования через определенное время вернуться К.электропитанию нагрузки в установившемся или рабочем режимах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройств, ТоК. кроме совмещения функций защиты и вьптрямления, осуществление функции форсирования режимов, длящихся определенное время. Цель достигается тем, что в источнике электропитания, содержащем подключенный к вторичной обмотке питающего трансформатора мостовой выпрямитель, первая пара плеч которого вьтолнена на тиристорах, аноды которьк соединены между собой, а их управляющие электроды соединены с помощью первой диодной развязки и через ограничительнЕЛй резистор с катодом фототиристора первого оптрона, анод которого соединен с общей точкой катодов мостового вьшрямителя, цепь контроля уровня тока с резисторным датчиком, включенным в выходную шину, параллельно которому подключен ограничительный резистор со светодиодоч первого оптрона, блок защиты со светодиодом второго оптрона, включенным в цепь когшектора транзистора, в эмиттерную цепь которого включен опорный элемент, а в базовую цепь - фототиристор третьего оптрона, вторая пара плеч мостового выпрямителя выполнена на тиристорах, причем общая точка соединения анодов первой пары плеч мостового выпрямителя соединена с одним выводом датчика тока и анодом дополнительно введенного силового диода, катод которого подключен к средней точке вторичной обмотки трансформатора, .. управляюш;ие электроды тиристоров второй пары плеч подключены через введенную вторую диодную развязку и ограничительный резистор к катоду фототиристора второго оптрона, анод которого через введенную третью диодную развязку подключен к вторичной обмотке трансформатора, а параллельно датчику тока подключена введенная цепь из токоограничительного резистора и светодиода третьего оптрона, зашунтированного конденсатором. Кроме того, с целью увеличения КЕД анод фототиристора первого оптрона может быть подключен к общей точке соединения анодов первой пары плеч мостового вьтрямителя.

На чертеже показана принципиальная схема источника электропитания.

Источник содержит питающий трансформатор 1, к вторичной обмотке которого подключены тиристоры 2-5, собранные по мостовой схеме выпря- мителя. Между средней точкой вторичной обмотки трансформатора и точкой соединения анодов тиристоров 4 и 5 установлен силовой диод 6, три диодные развязки 7-9, первая подключена к управляющим электродам тиристоров 4 и 5, две другие - к тиристорам 2 и 3. Датчик 10 тока включен последовательно с нагрузкой 11, параплельно датчику установлен светоизлучатель 12 оптрона 13, фотоприемник 14 которого установлен в .цепи дополнительного источника. Светоизлучатель 15 оптрона 16 установлен в цепь органа управления, фотоприемник его 17 включен, между второй и третьей диодными развязками. Свётоизлучатель 18 оптрона 19 подключен параллельно датчику аварийного режима, а его фототиристор 20 подключен между точкой соединения катодов тиристоров и первой диодной развязкой. Резисторы 21-23 являются ограничительными и включены в соответствующие цепи для ограничения тока. Стабилитрон 24, включенный в цепь транзистора 25 органа управления, является опорным элементом. Ток базы транзистора 25 ограничивается резистором 26, включенньм в цепь базы указанного транзистора. Конденсатор 27, включенный параллельно светоизлучателю 12, вместе с ограничитепьнь м резистором 22 является элементом задержки

Устройство работает следующим образом.

После включения в момент форсирования светоизлучатель 12 оптрона 13 не включен (работает цепь задержки 22 и 27) фотоприемник 14 этого оптрона также не включен. Транзистор 25 открыт (ток базы его протекает через резистор 26) и по светоизлучателю 15 оптрона 16 протекает ток, включается приемник 17, и протекает ток управления тиристорами 2 и 3 в зависимости от знака .полуволны питающего напряжения. Напряжение,, возникающее на датчике 10, достаточно для включения светоизлучателя 18 оптрона 19, включается фотоприемник 20 указанного оптрона, и подключаетс

цепь управления тиристорами 4 и 5. В этом режиме (форсирования) тиристоры 2-5 образуют MOCTOBJTO схему управления, причем силовой диод 6 в этом случае закрыт.

После окончания пускового (форсированного) режима ток через датчик 10 уменьшается, и напряжение на нем становится недостаточным для. поддер;жания во включенном состоянии оптрона 19. Отключается его фотоприемник 20, обрьшается цепь управления тиристорами 4 и 5, и они (. приходе на один из них обратной полуволны напряжения) отключаются. Схема выпрямления из мостовой превращается в двухполупериодную со средней точкой, при этом ток нагрузки протекает через один из включенных тиристоров 2 и 3, управляемых короткими импульсами (при включении любого из них цепь управления 9, 17, 23 и -8 шунтируется) J и диод 6. Напряжение на нагрузке снижается, и устройство работает в эксплуатационном режиме.

При перегрузке по току или к.з. в нагрузке в процессе нормальной эксплуатации напряжение на датчике 10 становится достаточным для включения светоизлучателя 12 оптроиа 13, включается его фотоприемник, и запирающее смещение со стабилитрона 24 подается на вход транзистора 25 орга на управления. Прекращается ток чере светоизлучатель 15 оптрона 16, отключается его фотоприемник 17, и обрьшается цепь управления тиристорами 2 и 3. Напряжение на нагрузке становится равным нулю независимо от состояния третьего оптрона, который в зависимости от величины TjOKa riepeгрузки может быть как включен, так и отключен.

Управление тиристорами 4 и 5 происходит постоянно, казидые полпериода При значительном времени форсирования мощность, выделяемая на ограничительном резисторе цепи управления, велика.

Для yвeJШчeния КПД устройства точка соединения приемника 20 с тиристорами 2 и 3 переносится в точку соединения тиристоров 4 и 5. Тогда управление ими осуществляется короткими импульсами.

Таким образом, совмещение функций выпрямления и защиты, а также видов выпрямления (по мостовой , 11282346

ме или по-двухпериодной со средней эок,имеющих выраженный пусковой характочкой) дает возможность создать источник электропитания для нагрутер,и расширяет функциональные возмож ности источника электропитания.

1. ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащий подключенкьй к вторичной обмотке питающего трансформатора мостовой выпрямителт, первая пара плеч которого вьшолнена на тиристорах, аноды которых соединены между собой, а их управляющие электроды соединены с помощью первой диодной развязки и через ограничительный резистор с катодом фототиристора первого оптрона, анод которого соединен с общей точкой катодов мостового выпрямителя, цепь контроля уровня тока с резисторньм датчиком, включенным в выходную шину, параллельно которому подключен ограничительный резистор со светодиодом первого оптрона, блок защиты со светодиодом второго оптрона, включенным в цепь коллектора транзистора, в змиттернзто цепь которого включен опорньй элеI . .. /Г мент, а в базовую цепь - фототиристор третьего оптрона, отличающ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, вторая пара плеч мостового выпрямителя выполнена на тиристорах, причем общая- точка соединения анодов первой пары плеч мостового вьшрямителя соединена с одним выводом датчика тока и анодом дополнительно введенного силового диода, катод которого подкл1очен к средней точке вторичной обмотки трансформатора, управляющие электроды тиристоров второй пары плеч подключены через введенную вторую диодную развязку и ограничительный резистор к катоду фототиристора второго оптрона, анод которого через введенн5по третью диодную развязку подключен к вторичной обмотке трансформатора, а параллельно датчику тока подключена введенная цепь из токоограничительного резистора и светодиода третьего оптрона, зашунтированкого конденсатором. 2, Источник электропитания по П.1, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, анод фототиоистора первого оптрона подключен к общей точке соединения анодов первой пары мостового выпрямителя.

-О

««