Многоканальный источник электропитания Советский патент 1987 года по МПК G05F1/577 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах- электропитания автоматики, вычислительной техники, электропри- вода и средств связи./г

Цель изобретения - повышение КПД, улучшение массогабарит11ых и динамических характеристик.

На фиг, I представлена блок-схема многоканального источника электро- fO питания (показан основной и один доолнительный выходной канал); на фчг 2 - принципиальная схема, пояс- няющая связь переключающих узлов

источника питания между собой, с ин- 15 формации между первичной и вторич- вертором и трансформаторами.ной обмотками таким образом, чтобы

Многоканальный источник электропи-- танин содержит входной выпрямитель 1

напряжение на выходах оставалось неизменным.

со сглаживающим фильтром 2, инвертор 3,. переключающие узлы 4 и 5 основного,и дополнительного каналов, силовые трансформаторы 6 и 7 основнЬ го и дополнительного каналов, вторичные обмотки которых .через вых одные выпрямители 8 и 9 и сглаживающие фильтры 10 и 11 подключены к нагрузкам 12 и 13 соответственно основного и дополнительного каналов, блоки 14 15 управления переключающих узлов 4 и 5 соответственно основного и дополнительного каналов.

Инвертор 3 (фиг. 2) выполнен по полз мостовой схеме на управляемых ключах, например, транзисторах 16, 17 и конденсаторах 18, 19. Переключающие узлы 4 и 5 выполнены по одинаковой схеме и содержат пары управляющих ключей, например тиристоров 20-21 н 22-23,- и пару диодов 24-25. Указанные пары включены между основными силовыми выводами 26 и 27 пере- ключаюпщх узлов.4 и 5. Переключающие узлы 4 и 5 соединены с управляемыми ключами 16 и 17 инвертора 3 последовательно, а между собой - параллельно выводам 26 и 27. Отводы 28-30 первичной обмотки трансформаторов 3 и 32 подключены к точкам 33-35 соединения ключей и диодов в каждой паре, а отводы 36 трансформаторов 31 и 32 через конденсаторы 37 и 38 подключены к выходу инвертора 3,

Многоканальный источник электропитания работает следующим образом,

Входное переменное напряжение выпрямляется при помощи выпрямителя Г,.сглаживается фильтром 2 и инвер- .тором 3 преобразовывается в высоко

частотное переменное напряжение, которое через переключающие узлы 4 и 5 и трансформаторы 6 и 7 подается на вход выпрямителей 8 и 9, при помощи которых выпрямляется, сглаживается фильтра1-1и 10 и 11 (при необходимости) и поступает на выходы. Стабилизадия напряжения на нагрузках 12 и 13 обеспечивается при помощи блоков 14 и 15 управления, которые через переключающие узлы подключают необходимые отводы первичных обмоток трансформаторов 6 и 7, изменяя тем cai-aiM коэффициент транс

напряжение на выходах оставалось неизменным.

Схема на фиг. 2 работает следую-

щим образом.

Высокочастотное переменное напряжение формируется двухтактным инвертором 3 путем поочередногр отпирания транзисторов 6 и 17. В пефвый такт

открыт транзистор 16 и закрыт транзистор 17„ Через -переключсшщий узел 4 ток протекает по соответствующим цепям. Если сигналы управления на тиристоры 20 и 22 не поступают, то

последние заперты и ток протекает по цепи: транзистор 16 -диод 26- диод 24 -точка 33- отвод 28 трансформатора 31 - отвод 36 трансформатора 31, конденсаторы 37 и 19. При включении

тиристора 22 ток протекает по цепи: транзистор 16 - вывод 26 -- тиристор 22 - точка 34 - отводы 29 и 36 тр5.нс-, форматора 31 конденсаторы 37 и 19. Диод 24 заперт, так как к нему прило-,

жено напряжение обратной полярности, :При включении т. 20 ток проте- ,кает по цепи: транзистор- 16 - вывод 26 - тиристор 20 - точка 35 - отводы 30 и 36 трансформатора 31 - конденсаторы 37 и 19, Диод 24 и тиристор 22 заперты обратным напряжением.

Во второй такт, когда транзистор 16-заперт, а транзистор 17 открыт ра- , бота схемы аналогична, так как схема

симметрична. Ток, протекающий через ; конденсаторы 18 и 37.

может замыкаться или через диод 25, или через тиристор. 23, или через тиристор 21 и тран- зистор 17,В зависимости от входного напряжения и тока нагрузки включа.ется (или не включается)5 такси тиристор, чтобы полученный в результате коэффи-и

31325447

циент трансформации обеспечил на выходе неизменное напряжение.

Напряжение на входах всех фильтров

10 и 11 не имеет паузы в нуле, что позволяет уменьшить габариты выходных фильтров дополнительных каналов, вплоть до их полного исключения. Уменьшение или исключение выходных фильтров дополнительных каналов приводит к улучшению динамических свойств многоканального источника электропитания. Кроме того, стабилизация выходных напряжений осуществляется при помощи переключающих узлов, работающих на стороне высокого напряжения, а -не узлов, регулирующий элемент которых включен последовательно нагрузке на стороне выходного (низкого) напряжения, что позволяет повысить КПД устройства.

Формула изобретения

1. Многоканальный источник злек-- тропитания, содержащий последовательно соединенные входной выпрямитель, сглаживающий фильтр и инвертор на управляемых ключах, силовой трансфор- матор основного канала, вторичная обмотка которого через последовательно соединенные выходные выпрямитель и сглаживающий фильтр соединена с выводами для подключения основной нагрузки, цепочки из. последовательно соединенных выходных выпрямителей и сглаживающих фильтров остальных каналов, соединенные фильтрами с выводами для подключения остальных нагрузок, переключающие узлы по числу каналов, управляемые ключи которых соединены последовательно с управляемыми ключами инвертора и блок управления переключающего узла ос- .новного канала, вход которого соеди

нен с выводами для подключения основной нагрузки, а выход - с управляющими входами управляемых ключей пе- реключаюп;его узла основного канала,

отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, улучшения массогабаритньгх и динамических характеристик,. он снабжен блоками v . управления и силовыми трансформаторами по числу дополнительных каналов, причем управляемые ключи всех переключающих узлов соединены между собой параллельно, выход переключающе го узла основного канала подключен

к первичной обмотке силового трансформатора основного канала, первич:--; ные обмотки силовых трансформаторов дополнительных каналов подключены к выходам остальных переключающих

узлов, а вторичные - к входам выходных выпрямителей остальных каналов, а блоки управления дополнительных каналов входами соединены с выводами для пЬдключения соответствуюш 1х нагрузок, а выходами - с управляющими входами управляемых ключей соответствующих переключающих узлов.

30

2. Источник по п. 1, отличающийся тем, что каждый реключающий узел состоит из параллельно соединенных между собой последовательных цепочек из двух управляемых ключей по числу каналов и од- 35 ной последовательной цепочки из двух диодов, причем точка соединения диодов является выходом переключающего узла, соединенным с одним из крайних выводов первичной обмотки соот- , ветс вующего силового трансформатора, а точки соединения всех пар управляемых .ключей подключены к соответ-v ствующим введенным отводам указанной первичной обмотки.

40

«s

l«

LJ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания различной аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД, улучшение массогабаритных и динамических характеристик. Стабилизация напряжения в каналах происходит при помощи блоков 14, 15 управления, которые через переклюнающие узлы 4,5 подключают необходимые отводы первичных обмоток силовых трансформаторов 6,7. Напряжение на входах всех сглаживающих фильтров 10, 11 не Имеет паузы в нуле. Фильтры имеют малые габариты или могут быть совсем исключены. Переключающие узлы 4,5 работают на стороне высокого напряжения. Это позволяет повысить КПД устройст- ва. 1 3. п. ф-лы, 2 ил.