Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1988 года по МПК H02M3/135 

( М

(Л

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания с бестрансформаторным входом.

Цель изобретения - повышение ЫПД и уменьшение массогабаритных характеристик устройства.

На фиг.1 - схема преобразователя; на фиг,2 - временные диаграммы.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит сетевой выпрямитель 1, который через тиристор 2 связан с накопительным конденсато- j ром 3 и нагрузкой 4, формирователь 5 импульсов, к силовому выходу которого подключен импульсньш трансформатор 6, вторичная обмотка которого соединена

13725242

тель 1 . Транзистор 9 открывается за счет тока, протекающего через резистор 11, стабилитрон 10 и база-эмит- терный переход транзистора 9 и шунтируется конденсатор 17 формирователя 5 импульсов.

Накопительный конденсатор 3 остается разряженным, так как ток в цепи выпрямитель 1 - резистор 12 - транзистор 9 - диод 7 - накопительный конденсатор 3 - выпрямитель 1 мал. В момент времени t, (фиг.2) напряжение на выходе выпрямителя 1 U, становится меньше напряжения стабилизации стабилитрона 10 U,o и транзистор. 9 закрьшается. Конденсатор 17 формирователя 5 импульсов заряжается через резистор 12 до напряжения порога сра10

с управляющим электродом тиристора 2, 20 батывания однопереходного транзистора 13. Порог срабатывания однопереходного транзистора 13 равен напряжению стабилизации стабилитрона 19 плюс напряжение база-эмиттер транзистора 25 1 i. Однопереходный транзистор 13 открывается и конденсатор 17 разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора 6. На управляющем электроде тиристора 2 появляется пок катоду которого подключен катод яиор i, 7, анод которого соединен с одним выводом первого резистора 8, отрицательным выводом формирователя 5 импульсов и эмиттером транзистора 9, база которого соединена с вторым выводом резистора 8 и анодом стабилитрона 10, катод которого подключен через второй резистор 11 к аноду ти

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках высокого электропитания с бестрансформаторным входом. Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение массогабаритных характеристик. Введение в преобразователь импульсного трансформатора 6, диода 7 и стабилитрона 10 позволяет подключать накопительный конденсатор 3 с помощью тиристора 2 к выпрямителю 1 только в момент времени, когда напряжение питающей сети переходит через нуль. При этом накопительный конденсатор 3 плайно заряжается до амплитудного значения напряжения сети за 1/4 часть периода. Это позволяет избежать потери энергии на токоограни- чивающих резисторах 8, 11, 12 и мощных транзисторах 9, 14, 15. 2 ил.

ристора 2, положительному выводу фор- зо ложительный импульс, который вызьшает

мирователя : импульсов и одному выводу третьего резистора 12, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора 9. Формирователь 5 импульсов состоит из аналога двухбазо- вого диода 13, выполненного на транзисторах 14 и 15 и резисторе 16, конденсатора 17, параметрического стабилизатора, содержащего резистор 18, стабилитрон 19 и конденсатор 20.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.

В исходном состоянии накопительный конденсатор 3 разряжен, транзистор 9, однопереходной транзистор 13 и тиристор 2 закрыты.

Рассмотрим два режима работы преобразователя напряжения - режим вклю

чения, характеризующийся подачей се- сп Рой формируется импульс управления

тевого напряжения на вход вьтрямите- ля 1 и зарядом накопительного конденсатора 3 до амплитудного значения напряжения сети, и установившийся режим, характеризующийся периодической подзарядкой накопительного конденсатора 3 за счет включения тиристора 2.

Пусть в момент времени t (фиг.2) подано напряжение сети на выпрями55

тиристором 2. Тиристор 2 открывает подключая к выпрямителю 1 накопител ньй конденсатор 3 и шунтируя транз тор 9 и формирователь 5 импульсов. Начинается заряд накопигельного ко денсатора 3 до амплитудного значен напряжения сети (ламп) за 1/4 част периода. После прохождения напряже сети через максимум тиристор 2 закр

5

С

его В1а1ючение. Накопительный конденсатор 3 начинает заряжаться от выпрямителя 1 через тиристор 2. Скорость изменения напряжения сети в это время максимальна и отрицательна по знаку, поэтому накопительньй конденсатор 3 зарядиться до напряжения Щ, а тиристор 2 самопроизвольно закроется.

С началом следующей полуволны питающего напряжения конденсатор 17 формирователя 3 импульсов начинает заряжаться через резистор 12 до напряжения включения однопереходного транзистора 13.

В момент времени t (фиг.2) срабатывает Однопереходный транзистор 13 и конденсатор 17 разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора 6, на вторичной обмотке кото5

тиристором 2. Тиристор 2 открывается, подключая к выпрямителю 1 накопительньй конденсатор 3 и шунтируя транзистор 9 и формирователь 5 импульсов. Начинается заряд накопигельного конденсатора 3 до амплитудного значения напряжения сети (ламп) за 1/4 часть периода. После прохождения напряжения сети через максимум тиристор 2 закрывается. Далее происходит частичный разряд накопительного конденсатора 3 на нагрузку 4. При следующей полуволне питающего напряжения в момент вре- мени t4 (фиг.2) напряжение на выходе вьтрямителя 1 превышает остаточное напряжение на накопительном конденсаторе 3 на величину порога срабатывания однопереходного тpaнзиctopa 13. Через параметрический стабилизатор формирователя 5 импульсов протекает ток подзаряда конденсатора 20 в случае его частичного разряда токами утечки. Однопереходный транзистор 13 включается и конденсатор 17 разряжается на первичную мобмотку импульсного трансформатора 6, формируя импульс управления тиристором 2. Тиристор 2 открывается и подклю 1ает накопитель- ный конденсатор 3 к выпрямителю 1. Далее процессы в схеме повторяются. .

Наличие в предлагаемом устройстве стабилитрона, диода и импульсного трансформатора позволяет уменьшить пульсации напряжения на накопительном конденсаторе, значительно повысить КПД и уменьшить массогабаритные характеристики устройства.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, .содержащий сете5 0

5

0

вой выпрямитель, парал.ельно выходу которого через тиристор подключены накопительный конденсатор и цепь нагрузки, формирователь импульсов с управляющим входом, силовым выходом, а также положительным выводом и отрицательным выводом, который соединен с эмиттером транзистора и одним выводом первого резистора, второй вьюод которого подключен к базе транзистора, коллектор которого соединен с управляющим входом формирователя импульсов непосредственно, а с положительным выводом формирователя импульсов, одним выводом второго резистора и анодом тиристора - через третий резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения массогабаритных характеристик, дополнительно введены импульсный трансформатор, диод и стабили трон, катод которого соединен со свободным выводом второго резистора, а анод - с базой транзистора, к эмиттеру которого подключен анод введенного диода, катод которого соединен с катодом тиристора и одним выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора, второй вьшод которой подключен к управляющему электроду тиристора, а первичная обмотка импульсного трансформатора включена между отрицательном вьшодом и силовым выходом формирователя импульсов.

Фиъ. 2