Источник питания с бестрансформаторным входом Советский патент 1988 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к устройст- ам вторичного электронитания. I Цепь изобретения - повышение КПД источника питания.

На чертеже представлена схема предлагаемого источника питания.

Источник питания содержит входной рьшрямитель -1, тиристор 2, фильтрую- щий конденсатор 3, разрядный резис- trop 4, блок 5 преобразования пос- jroHHHoro напряжения, выходной конденсатор 6, блок 7 управления и за- 11циты, развязываю1дий диод 8, ключевой : лемент 9, накопительный конденсатор lOj дополнител1Л1ЫЙ вьтрямитель 11, ервый резистор 12, пороговый нуль- |)рган 13, первый 14, второй 15 и третий 16 транзисторы, конденсатор 17, торой 18, третир 19, четвертьи1 20, |1ятый 21 и шестой 22 резисторы, пер- ый 23 и второй 24 диоды и стабилитрон 25.

На схеме показаны возможные вари- анты выполнения порогового нуль-органа 13 и ключевого элемента 9. Дополнительный вьтрямитель 11 может содержать маломощный трансформатор для гальванической развязки Блок 7 со- держит обычно выполненные по типовым схемам задающий генератор, элементы цепи обратной связи, если источник питания стабилизированный, и элементы :Узла защиты. Блок 5 преобразования . ;ПОстоянного напряжения также типовой и содержит транзисторы ключевого уси .лителя, трансформатор и выпрямитель, к выходу которого подключается кон- денсатор 6.

i Источник питания работает следующи образом.

При подаче напряжения сети на вход начинает заряжаться конденсатор 10 от вьпфямителя 11 через резистор . 12,и диод нуль-органа 13. В это время тиристор 2 и ключевой эд,емент 9 закрыты, блоки 5 и 7 не работают, транзис ор 16 закрыт, транзистор 15 открывается базовым током через ре- зистор 20 и диод 24, удерживая запертым транзистор 14. Когда конденсатор 10 зарядится до напряжения, при котором в нуле сетевого напряжения пробивается стабилитрон нуль-органа 13, п следний срабатывает и выдает сигнал на включение ключевого элемента 9. Конденсатор 10 подключается через элмент 9 к блоку 7, обеспечивая его питание. С выхода блока 7 поступают открывающие сигналы на тиристор 2 и на блок 5, на конденсатор 3 подается нарастающее по синусоиде напряжение, и происходит плавный запуск источника питания. После запуска питание блока 7 осуществляется с выхода источника питания через развязываюищй диод 8, После отпирания ключев ого элемента. 9 открывается транзистор 16, отводя через себя базовый ток транзистора 15, протекающий через резистор 20. Но транзистор 15 остается открытым за счет базового тока, проходящего уже через стабилитрон 25 и резистор 22. Диод 24 исключает шунтирование этого тока транзистором 16. Транзистор 14 остается закрытым.

При отключении источника питани я путем снятия сетевого напряжения конденсаторы 3 и 6 разряжаются на нагрузку источника питания, а транзистор 15 остается открытым до полного разряда конденсатора 10. Очередное включение происходит аналогично описанному.

При отключении источника питания быстродействующей защитой, когда снимаются отпирающие сигналы с блока 5 и тиристора 2, а сетевое напряжение остается на входе, напряжение питания блока 7 начинает понижаться. При этом транзистор 16 остается еще открыть, а стабилитрон отсекает базовый ток транзистора 15, и последний запирается. Через резистор 19 и диод 23 быстро заряжается конденсатор 17 и открывается транзистор 14, шунтируя отпирающие сигналы ключевого элемента 9, Теперь даже в том случае, когда напряжение питания блока 7 снижается до нуля (ключевой элемент 9 запирается) и закрывается транзистор 16, а открывается снова транзистор 15, транзистор 14 удерживается открытым за счет энергии конденсатора 17, разряд которого через открытый транзистор 15 предотвращает диод 23,

В результате вскоре после отключения источника питания защитой идут два процесса: разряд конденсатора 3 через резистор 4, которьй в данном . случае может быть высокоомным, и разряд конденсатора 17 через резистор 18 и базоэмиттерньш переход транзис- тора 14, причем конденсатор 17 Должен разряжаться не быстрее конденсатора 3,

Если в это время отключить сетевое напряжение и снова включить, то источник питания запустится не раньше,. чем разрядятся ковденсатор 17 и, со- j ответственно, конденсатор 3, и запуск будет плавным.

Таким образом, введение дополнительных элементов позволило увеличить КПД источника питания за счет замены 10 низкоомного разрядного резистора на высокоомный и при этом сохранить плавный режим включения источника при любых условиях.

15 Фор. мула изобретения

Источник питания с бестрансформаторным входом, содержащий входной выпрямитель, к выходам которого через 20 тиристор подключены фильтрующий конденсатор, разрядный резистор, блок преобразования постоянного напряжения и выходной конденсатор, блок. . управления и защиты, вход которого 25 соединен с силовым выходным выводом, два его выхода соединены соответственно с управляющим электродом тиристора и входом блока преобразования

постоянного напряжения, а цепь пита- JO ния блока управления и защиты соединена соответственно через развязывающий диод с силовым выходным выводом и через ключевой элемент с одним из вьшо- дов накопительного конденсатора, ДРУ-35

гой вывод которого соединен с общей шиной, дополнительный выпрямитель, вход которого через первый резистор подключен к входному выводу, а выход через пороговый нуль-орган} соединен с накопительным конденсатором, сигнальный выход нуль-органа соединен с управляющим входом ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения КПД, в него введены три транзистора одного типа проводимости, д ва диод, стабилитрон конденсатор и пять резисторов, причем эмиттеры транзисторов и один вывод конденсатора соединены с общей шиной, коллектор первого транзистора соединен с управляющим входом ключевого элемента, база этого транзистора через второй резистор соединена, с другим выводом конденсатора и катодом первого диода, коллектор второго транзистора соединен с анодом первого диода, его база - с катодом второго диода и анодом стабилитрона, аноды указанных диодов через третий и четвертый резисторы соответственно соединены с накопительным конденсатором, к аноду второго диода подключен коллектор третьего транзистора, база которого через пятый резистор соединена с цепью питания блока управления и защиты, к которой через шестой резистор подключен катод стабилитрона.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам вторичного электропитания. Цель - повышение КПД. Эта цель достигается тем, что при отключении источника питания быстродействующей защитой, когда снимаются отпирающие сигналы с блока 5 и тиристора 2, а сетевое напряжение остается на входе, напряжение питания блока 7 начинает понижаться. При этом транзистор 16 остается еще открытым, а стабилитрон 24 отсекает базовый ток транзистора 15, и последний запирается . Через резистор 19 и диод 23 быстро заряжается конденсатор 17 и открывается транзистор 14, шунтируя отпирающие сигналы ключевого элемента 9. Напряжение питания блока 7 снижается до нуля (ключевой элемент 9 запирается), закрьгоается транзистор 16 и открывается снова транзистор 15, транзистор 14 удерживается открытым за счет энергии конденсатора 17, разряд которого через открытый трайзис-. тор 15 предотвращает диод 23. В ре- .зультате после отключения источника питания защитой идут два процесса: разряд конденсатора 3 через резистор 4, который в данном случае может быть высокоомным, и разряд конденсатора 17 через резистор 18 и базоэмиттерный переход транзистора 14. Причем конденсатор 17 должен разряжаться не быстрее конденсатора 3. Если в это время отключить сетевое напряжение и снова включить, то источник питания запустится не раньше, чем разрядятся конденсатор 17 и соответственно кон- . денсатор 3, и запуск будет плавным, что повьппает КПД устройства. 1 ил. , (/) С 00 о 00