Источник электропитания Советский патент 1990 года по МПК H02M5/45 

5 5

О5

о со ел

о

СА5

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, средств измерительной, вычислительной техники. Цель изобретения - повышение КПД и качества выходного напряжения. Эффект обусловлен конкретным построением схемы, в которой диоды выпрямителя 3 являются слаботочными и не оказывают влияния на массогабаритные показатели источника. Величина зарядного тока конденсатора 4 может быть ограничена до любой приемлемой величины выбором резистора 2 и числа диодов K-фазного выпрямителя 3. 3 ил.

Фиг. г

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть.использовано во вторичных источниках П11тания радиоэлектронной аппаратуры, средств измерительной, вычислительной техники.

Цель изобретения - повьш1ение КПД и качаства выходного напряж-гния.

: На фиг. 1, 2 и 3 представлены различные -варианты исполнения источни- к4 электропитания.

Источник электропитания содержит т4фазньй вьшрямитель 1, п вентилей кфторого выполнены управляемыми (на .1 п 2, на фиг. 2 п 1, на .З п 3). Зарядный токоограничи- тёльный резистор 2 на фиг. 3 выпол-.. нфн в виде двух частей. К-фазный выпрямитель 3 выполнен на диодах и Б слючен параллельно и согласно п уп- р вляемым вентилям вьшрямителя 1. Вы х|эдной конденсатор 4 включен перед преобразователем 5, в качестве которого может быть использован, напри- мер, полумостовой инвертор.

11еходу управляюпц1ми электродами ти рИсторов- выпрямителя 1 и преобразователя 5 включен блок 6 управления, который может быть выполнен, напри- мер, в виде обмотки трансформатора, п|реобразователя и вьтрямителей,

На выходе преобразователя 5 вклю- ч|ена нагрузка 7, в качестве которой Может быть использован резистор, клю 4ieBOPi стабилизатор с входным высоко- частотным трансформатором и своей нагрузкой.,

Между общей точкой управляемых

вентилей и общей точкой диодов введе .,„

ного вьшрямнтеля 3 включен зарядный

резистор 2. В качестве т-фазного выпрямителя могут быть использованы: сдвоенный однополупериодньй выпрямитель (т 1); однофазный мостовой йьтрямитель (та 2), как на фиг. 1; однофазньй мостовой выпрямитель( с вьтрямителем со средней точкой, Включенным встречно-параллельно тиритору, как на фиг. 2; трехфазный нулевой выпрямитель ( m 3); трехфазны мостовой вьшрямит..ель ( m 6) с различными комбинациями тиристоров, например, как на фиг. 3.

В момент подключения к электросе- ти конденсатор 4 не заряжен и на зыходах преобразователя 5 выходные напряжения отсутствуют. После включения источника конденсатор 4 заряжается через резистор 2 и введенньй выпрямитель 3. После заряда конденсатора 4 и начала работы преобразователя 5 на его выходах появляются переменные высокочастотные напряжения. .При их появлении на входе блока 6 управления на выходе последнего появляются напряжения (постоянные или импульсные), которые включают тиристоры выпрямителя 1 в те моменты времени, когда напряжения на их анодах в соответствуюцц х фазах, переменного напряжения превысят мгновенное значение напряжения на конденсаторе 4. В первьй момент включения преобразователя 5 фаза включения и первьй включаемьй тиристор будут случайными. При этом параллельно включенная вступившему в работу тиристору цепь |из. резистора 2 и соответствующего диода К-фазного выпрямителя будет за- шунтирована, а ток течет через вступивший в работу тиристор. Величина зарядного тока может быть ограничена до любой напер.ед заданной величины выбором величины токоограничительно- го резистора 2 и числа диодов К-фазного выпрямителя 3. Соответственно, диоды выпрямите.ля 3 выбирают из условия, чтобы максимальньй ток заряда конденсатора 4 не превьш1ал допустимого ударного тока диода. Учитывая

В качестве введенного К-фазного

выпрямителя соответственно могут быть 55экспоненциальньй характер заряда кониспользованы: сдвоенньй однополупе-денсатора 4 и попереме1 ное прохождёриодньй вькфямитель (К 1); выпря-иие полупериодов пускового тока через

митель со средней точкой (К 2), какразные диоды выпрямителя 3, введен0

j 0 5

,.. 0

50

5

на фиг. 1 и 2; трехфазный нулевой (К 3) либо двухфазный (К - 2) выпрямитель; трехфазньй мостовой (К 6), как на фиг. 3, трехфазный нулевой (К 3), однофазный мостовой (К 2), однополупериодньй (К 1) или комби- на1щи трех последних, когда К может принимать значения 4 или 5.

На фиг, 2 введенньй выпрямитель со средней точкой подключен параллельно тиристору. С равным успехом он может быть подключен между плюсом и минусом вьшрямителя 1. Зарядньй резистор 2 включен между общей точкой разноименньк электродов.

Источник электропитания по фиг. 1 работает следующим образом.

В момент подключения к электросе- ти конденсатор 4 не заряжен и на зыходах преобразователя 5 выходные напряжения отсутствуют. После включения источника конденсатор 4 заряжается через резистор 2 и введенньй выпрямитель 3. После заряда конденсатора 4 и начала работы преобразователя 5 на его выходах появляются переменные высокочастотные напряжения. .При их появлении на входе блока 6 управления на выходе последнего появляются напряжения (постоянные или импульсные), которые включают тиристоры выпрямителя 1 в те моменты времени, когда напряжения на их анодах в соответствуюцц х фазах, переменного напряжения превысят мгновенное значение напряжения на конденсаторе 4. В первьй момент включения преобразователя 5 фаза включения и первьй включаемьй тиристор будут случайными. При этом параллельно включенная вступившему в работу тиристору цепь |из. резистора 2 и соответствующего диода К-фазного выпрямителя будет за- шунтирована, а ток течет через вступивший в работу тиристор. Величина зарядного тока может быть ограничена до любой напер.ед заданной величины выбором величины токоограничительно- го резистора 2 и числа диодов К-фазного выпрямителя 3. Соответственно, диоды выпрямите.ля 3 выбирают из условия, чтобы максимальньй ток заряда конденсатора 4 не превьш1ал допустимого ударного тока диода. Учитывая

ные диоды, последнего могут быть выбраны по нагрузочному току не менее чем в 10-15 раз меньшими, чем основные диоды выпрямителя 1, т.е. введенный выпрямитель 3 будет слаботочным.

Работа источника по фиг. 2 отличается тем, что зарядньй ток конден - сатора 4 в пусковой период протекает через вьшрямитель со средней точкой выпрямителя 1 и введенныйх вьтрями- тель 3.

Работа источника по фиг. 3 отличается тем, что зарядный ток будет 6-фазным и протекает через мостовой вьшрямитель 3 и токоограничительньй резистор 2, разделенный на две части При этом в установившемся режиме в каждый из полупериодов последовательные цепи, состоящие из диодов выпрямителя 3 и части резистора 2, будут шунтированы последовательными цепями из тиристора каждой фазы, участвующей в формировании тока, и соответствующих последовательно с ним включенных в этой фазе двух диодов вьшрямителя 1, непосредственно с ним соединенных. Части резистора 2 могут быть с равным успехом включены не между одноименными з лектродами (катодами и анодами) введенного выпрямителя 3 и вьшрямителя 1, как это показано на фиг. 3, т.е. в цепях постоянного тока, а между разноименными электродами этих выпрямителей, т.-е.

иг. /.

меязду средними точками вьтрямителей со средней точкой вьтрямителя 3 и средними точками вьтрямителей со сред- ней точкой вьтрямитрля 1, шунтирующих тиристоры, т.е. между точками присоединения фаз этих вьтрямителей. При этом по тре м частям резистора 2 будет протекать уже переменньй ток. Таким образом, использование предлагаемого источника электропитания позволяет по сравнению с существующими снизить потребляемую мощность и вьщеляемое тепло, т.е. повысить КПД, улучшить качество вьтрямленного напряжения за счет уменьшения пульсаций и внутреннего сопротивления источника, уменьшить вес и габариты. изо. бретён.йя- , Источник электропитания, содержащий т-фазный вьтрямитель, li вентилей которого, где yпpaвляe a Ie, параллельно ему включенные конденсатор и преобразователь, вьрсод которого образует выходные выводы, блок управления и зарядный резистор, о т л и - ча1 щийся тем, что, с целью повьш1ения КПД и качества выходного напряжения, введен К-фазный вьшрями- тель, где , диоды которого имеют общую точку своих электродов и включены параллельно и согласно К управляемым вентилям, а зарядный резистор включен между одноименными общими точками о&оих вьтрямителей.

Г

Фиг. 3