Источник питания с пониженным уровнем помех Советский патент 1986 года по МПК H02M7/537 

4&ив.7

Изобретение относится к электротехнике -и может быть применено в устройствах электропитания автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение массогабаритных пokaзaтeлeй.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого помехозащйщенного источника питания, на фиг. 2 - временная диаграмма работы источника; на фиг. 3, 4 и 5 - принципиальные электрические схемы различных вариантов практической реализации источника питания.

Источник питания (фиг. 1) содержит трансформаторно-выпрямительный блок 1 выполненньй на силовом трансформаторе 2, на двух однополупериодных выпрямителях 3 и 4, два сглаживающих конденсатора 5 и 6, два ключа 7 и 8, блок управления 9 ключами и блок стабилизации 10. Входы вьптрямителя 3 и входы выпрямителя 4 подключены параллельно к вторичной обмотке трансформатора. К выходам вьшрямителя 3 подсоединен конденсатор 5, а к выходам выпрямителя 4 - конденсатор 6. Выводы конденсаторов 5 и 6 одной полярности, например минусовой объединены и подключены к общему входу блока стабилизации 10. Другие выводы конденсаторов 5 и 6 например плюсовые, подсоединены соответственно к входам ключей 7 и 8, выводы которых объединены и подключены к другому входу блока стабилизации 10. К управляюпщм входам ключей 7 и 8 подключены соответствующие выходы блока управления 9. Выход блока стабилизации 10 является выходом источника питания. Первичная обмотка трансформатора 2 подсоединяется к исто чнику переменного тока, а экран первичной обмотки соединяется с магнитопроводом трансформатора и заземляется.

Источник питания работает следующим образом.

Переменное напряжение с силового трансформатора 2 поступает на два однополупериодных выпрямителя 3 и 4 которые обеспечивают противофазный заряд сглаживающих конденсаторов 5 и 6 (фиг. 2 г, д, Ug, , Ucj).

Разряд сглаживающих конденсаторов в нагрузку происходит поочередно через ключи 7 и 8. Блок управления 9 вырабатывает запускающие сигналы U| , 1)2 с частотой сети питающего напряжения (фиг. 2 а,б,в). В

моменты перехода через ноль амплитудного значения переменного напряжения. Если предположить, что конденсатор 5 заряжен, а блок управления 9 выработал сигнал, который переведет ключ 7 в проводящее состояние, то на вход выпрямителя 3 воздействует в течение половины периода обратное запирающее напряжение, а конденсатор 5 разряжается через

ключ 7 и блок стабилизации 10 на

нагрузку. В это время на выпрямитель 4 действует в течение половины периода прямое напряжение, заряжающее конденсатор 6, ключ 8 находится

в непроводящем состоянии. К концу полупериода конденсатор 6 заряжен, а конденсатор 5 частично разряжен, блок управления 9 вьфабатывает сигнал, который переводит ключ 8 в проводящее состояние, при этом к выходу ключа 7 прикладывается запирающий потенциал, что переводит его в непроводящее состояние. При этом на вход выпрямителя 4 в течение

половины периода приложено обратное запирающее напряжение, конденсатор 6 разряжается через проводящий ключевой элемент 8 и блок стабилизации 10 в нагрузку, а конденсатор 5 заряжается. В следующие полупериоды

описанньй цикл повторяется. К входу блока стабилизации 10 (фиг. 2 е) прикладывается постоянное напряжение Uj с пульсацией, за счет разряда

конденсаторов, частота которой в два раза выше частоты питающей сети.

Таким образом, за счет противофазной работы выпрямителей и ключей цепь для прохождения помех по

сети питания в любой момент времени отсутствует.

Например, при реализации устройства (фиг. 3) в качестве ключей могут быть применены тиристоры или

оптотиристоры, а для включения может быть использован импульсный трансформатор, формирующий импульсы запуска при переходе через ноль амплитудного значения напряжения питающей сети

переменного тока. При этом режим отключения одного тиристора обеспечивается в момент включения другого без затрат аппаратных средств.

При повышенной частоте питающего напряжения потребуется меньшая величина емкости ко 1денсаторов при сохранении параметров источника, в том числе и,|(фиг. 2 ж) .

Введение в источник питания двух однополупериодных выпрямителей для обеспечения противофазного заряда конденсаторов позволяет повысить КПД устройства, кроме того, источник питания имеет только два сглаживающих конденсатора, подключенных на выходах выпрямителей, что позволяет упростить устройство, в отличие от прототипа в предлагаемом устройстве обеспечена противофазная работа на общую нагрузку двух параллельно соединенных ключей, что позволяет повысить надежность устройства, а также упростить элементную базу ключевых элементов и блока управления при реализации без снижения качества помехозащиты.

Формула изобретения

1. Источник питания с пониженным уровнем помех, содержащий трансформаторно-выпрямительный блок, два конденсатора, два ключа и блок управления, подключенный противофазными выходами к управляющим входам ключей 1причем первичная обмотка трансформатора подключена к входным выводам, и вторичная обмотка через выпрямител

Ивх

и ключи - к вькодным выводам, о т личающийся тем, что, с целью увеличения КПД и улучшения массогабаритных показателей, трансформаторно-вьтрямительный блок выполнен в виде двутс однополупериодных выпрямителей, входами подключенных противофазно к вторичной обмотке трансформатора, а выходами к конденсаторам, при этом первые одноименные выводы конденсаторов объединены общей шиной и подключены к первому вькодному выводу, а вторые одноименные выводы конденсаторов через соответствующие ключи подключены к второму выходному выводу.

2.Источник по п. 1, о т л и чающийся тем, что каждьш из указанных однополупериодных выпрямителей содержит два диода, подключенных первыми разноименными выводами к выводам соответствующего конденсатора, а вторыми - к вьюодам вторичной обмотки.

3.Источник по п. 1, отличающийся тем, что каждый из однополупериодных выпрямителей содержит один диод, первым выводом подключенный к второму выводу конденсатора, а вторым - к соответствующему вьшоду вторичной обмотки, причем указанная обмотка выполнена со средней точкой, соединенной с общей шиной.

Uc

д

из

Utbix

ш

Фаг. 2

Рп-Э

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повьшение КПД F п и улучшение массогабаритных показателей. Источник питания содержит трансформаторно-выпрямительный блок 1, конденсаторы 5,6, ключи 7,8, блок 9, блок стабилизации 10. Выполнение блока 1 в виде двух однополупериодных выпрямителей, подключенных противофазно к вторичной обмотке трансформатора, обеспечивает противофазную работу на общую нагрузку двух параллельно соединенных ключей, что позволяет повысить надежность источника путем исключения цепи прохождения импульсных помех по сети питания в любой момент времени. 2 3.п. ф-лы, 5 ил. (Л с i