Источник вторичного электропитания Советский патент 1992 года по МПК H02M3/335 

6

Использование: преобразование постоянного напряжения для систем вторичного электропитания. Сущность изобретения: при подключении напряжения к входным выводам происходит отпирание включающего транзистора 4 через цепь из порогового элемента 6 и базового резистора 7. При этом тиристор 3 остается в закрытом состоянии. По мере заряда конденсатора 8 фильтра уменьшается падение напряжения на ограничивающем резисторе 2. При уменьшении указанного напряжения ниже порога срабатывания порогового элемента 6 происходит запирание включающего транзистора 4 и отпирание тиристора 3 током через управляющий резистор 5. Ограничивающий резистор 2 шунтируется малым сопротивлением открытого тиристора 3. 1 ил.

VI СО

ю

J ел

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания, работающих преимущественно от первичного источника повышенного напряжения, в частности в бестрансформаторных ИВЭП, питающихся через выпрямитель от промышленной сети 220В,

Известны преобразователи напряжения, в которых для ограничения первоначального пускового тока заряда емкости входного фильтра используются индуктив- ные элементы, например дроссели значительной индуктивности, позволяющие нормировать ток заряда до требуемых величин.

Недостатками этих преобразователей являются те, что масса и габариты дросселя значительны, а также неудовлетворительны переходные процессы при выключении первичного питания и коммутациии тока, проходящего через дроссель.

Лучшими характеристиками и качест- вом переходных процессов обладают схемы с применением активных ограничивающих резисторов и с последующим их шунтированием после наступления установившегося режима какими-либо электромеханическими устройствами, например контактами реле. Не- достатками схем являются наличие механических контактов реле и низкая надежность работы, а также неудовлетворительные массога- баритные характеристики.

Известны схемы, где ограничивающий резистор, установленный последовательно в силовую шину преобразователя, шунтируется после выхода схемы на установившийся режим тиристором, остающимся далее включенным все последующее время уста- новившейся работы преобразователя. Недостатками схем являются сложность схемы и большое количество элементов.

Наиболее близким к предлагаемому по сущности работы и схемопостроению явля- ется устройство, где ограничивающий резистор шунтируется замыкающим элементом, параллельно управляющему входу которого подключен включающий транзистор и один из выводов управляющего резистора

Однако известное устройство сложно и имеет большое количество элементов схемы.

Целью изобретения является повыше- ние надежности в работе путем упрощения схемы.

В источник вторичного электропитания введен пороговый элемент, включенный последовательно с базовым резистором между базой включающего транзистора и вторым выводом управляющего резистора, присоединенного к тому же входному выводу, что и ограничивающий резистор, а в качестве замыкающего элемента использован тиристор, анод которого подключен к входному выводу.

На чертеже приведена схема источника.

Схема состоит из силового каскада преобразователя 1, во входную шину Еп которого включен ограничивающий резистор 2, параллельно ему, анодом к входному выводу н-Еп, подключен тиристор 3. К катоду тиристора 3 подключен эмиттер включающего транзистора 4, коллектором соединенный с управляющим электродом тиристора 3 и через управляющий резистор 5 с его анодом, а базой через пороговый элемент 6 и базовый резистор 7 - также с анодом. Входной емкостной фильтр преобразователя включен параллельно питающим шинам и обозначен конденсатором 8. В качестве примера на чертеже силового каскада изображен од- нотактный преобразователь, однако может использоваться любой тип преобразователя.

Источник работает следующим образом.

При подаче первичного напряжения Еп напряжение на конденсаторе 8 равно нулю, так как он разряжен. Все напряжение Еп прикладывается к резистору 2, вследствие чего включается транзистор 4. Его базовый ток, ограничиваемый резистором 7, определяется разностью напряжений Еп и порогового напряжения элемента 6. Включенное состояние транзистора 4 запрещает включение тиристора 3, так его управляющий вход шунтируется этим транзистором.

Таким образом, пока имеется базовый ток транзистора 4, тиристор 3 заперт. По мере заряда конденсатора 8 уменьшается ток через резистор 2 и снижается падение напряжения на нем, Когда оно станет меньше порогового напряжения выключения элемента 6, транзистор 4 закроется. Это приводит к открыванию тиристора 3 током в его управляющий электрод через резистор 5. После открывания тиристора 3 его состояние не определяется состоянием транзистора 4, а также процессами работы схемы. Преобразователь переходит в установившийся режим работы.

Для нормального функционирования схемы преобразователя необходимо, чтобы пороговое напряжение включения элемента 6 составляло величину более, чем 2...4 падения напряжения на управляющем электроде тиристора 3 при его включении. Одновременно с этим изменением значения порогового напряжения элемента 6 достигается изменение уровня включения

тиристора 3, что однозначно определяет величину увеличивающегося напряжения на конденсаторе 8, а следовательно, и ток его заряда.

Таким образом, в предлагаемом устройстве включение тиристора 3 определяется падением напряжения на ограничивающем резисторе 2, которое зависит от тока заряда конденсатора 8. Это отличает предлагав- мую схему от известных по сущности работы. Использование принципа контроля тока заряда входного конденсатора 8 на основании измерения падения напряжения на ограничивающем резисторе 2 не ухудшает точностных характеристик устройства включения тиристора 3.

Принцип контроля тока заряда конденсатора входного фильтра позволяет упростить схему, исключить значительное число элементов и повысить надежность работы устройства.

Формула изобретения Источник вторичного электропитания, содержащий преобразователь постоянного напряжения с конденсатором фильтра, шунтирующим вход питания и соединенным с входными выводами через ограничивающий резистор, шунтированный замыкающим элементом, параллельно входу управления которого включены включающий транзистор и первый вывод управляющего резистора, базовый резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем упрощения схемы, введен пороговый элемент, включенный последовательно с базовым резистором между базой включающего транзистора и вторым выводом управляющего резистора, присоединенного к тому же входному выводу, что и ограничивающий резистор, а в качестве замыкающего элемента использован тиристор, анод которого подключен к входному выводу.