Вторичный источник питания Советский патент 1992 года по МПК H02M7/5375 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания (ИВЭП)

Известный источник вторичного электропитания содержит входной выпрямитель с фильтром, соединенный с входными выводами преобразователя постоянного напряжения с выходным трансформатором, выходная обмотка которого подсоединена к выходным выводам через узел пуска, подключенный к входным выводам преобразователя, при этом узел пуска состоит из последовательной RC-цепи из резистора и конденсатора, параллельно которому подключен пороговый ключ, состоящий из первого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединения резистора и конденсатора RC-цепи и выводу первого резистора, через первый стабилитрон и второй резистор соединенного с общим выводом преобразователя и выпрямителя, коллектор первого транзистора подсоединен к первому входному выводу преобразователя, а цепь базы через коллектор-эмиттерную цепь второго транзистора подключена к общему выводу, при этом база второго транзистора подключена к точке соединения второго резистора и первого стабилитрона, третий резистор, первый вывод которого подключен к коллектору первого транзистора, базо-эмиттерныи переход которого зашунтирован четвертым резистором, первый конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу третьего резистора, второй вывод третьего резистора через второй стабилитрон подсоединен к базе второго транзистора и второму выводу первого конденсатора.

Недостатком известного ИВЭП является неустойчивый запуск при пониженной температуре, так как при понижении температуры уменьшаются коэффициенты усиления транзисторов вспомогательного транзисторного преобразователя и для обеспечения устойчивого пуска необходимо больше энергии передать через пороговый ключ в момент пуска ИВЭП.

Целью изобретения является повышение надежности путем повышения эффективности запуска ИВЭП при пониженной

(Л

С

vi ел

00

со

Ј

ю

температуре окружающей среды за счет более полного использования энергии накопительной емкости узла пуска.

Поставленная цель достигается гем. что источник вторичного электропитания, содержащий входной выпрямитель с фильтром, соединенный с входными выводами преобразователя постоянного напряжения с выходным трансформатором, выходная обмотка которого подсоединена к выходным выводам через узел пуска, подключенный к входным выводам преобразователя, при этом узел пуска состоит из последовательной RC-цепи из резистора и конденсатора, параллельно которому подключен пороговый ключ, состоящий из первого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединения резистора и конденсатора RC-цепи, и выводу первого резистора, через первый стабилитрон и второй резистор соединенного с общим выводом преоб- разователя и выпрямителя, коллектор первого транзистора подсоединен к первому входному выводу преобразователя, а цепь базы через коллектор-эмиттерную цепь второго транзистора подключена к общему выводу, при этом база второго транзистора подключена к точке соединения второго резистора и первого стабилитрона, третий резистор, первый вывод которого подключен к коллектору первого транзистора, базо-эмиттерный переход которого за- шунтирован четвертым резистором, первый конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу третьего резистора, второй вывод третьего резистора через второй стабилитрон присоединен к базе второго транзистора и второму выводу первого конденсатора, снабжен конденсатором, установленным в узле пуска параллельно второму резистору.

На фиг.1 схематически изображен ИВЭП: на фиг.2 - эпюры напряжений и токов, проясняющие работу ИВЭП.

Источник вторичного электропитания, содержащий узел пуска 1, состоит из входного выпрямителя с фильтром 2, преобразо- вателя постоянного напряжения 3, включающего в себя высокочастотный силовой трансформатор 4 и вспомогательный транзисторный преобразователь 5 для питания цепей управления и защиты преобразователя. Вход 6 узла пуска соединен с выходом входного выпрямителя с фильтром 2, а вход 7 соединен с дополнительной обмоткой 8 высокочастотного силового трансформатора 4 преобразователя 3 через выпрямитель 9 и выход 10, соединенный с входом вспомогательного транзисторного преобразователя 5. К входу 6 подключена

цепь из резистора 11 и конденсатора 12, параллельно которому подключены цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора 13. стабилитрона 14 и параллельно соединенных резистора 15 и конденсатора 16. цепь, состоящая из последовательно соединенных эмигтер-коллек- тор транзистора 17, резистора 18. параллельно соединенных стабилитрона 19

0 и конденсатора 20, параллельно соединенных резистора 15 и конденсатора 16, цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора 21, резистора 22 и коллектор- эмиттер транзистора 23, также база

5 транзистора 17 подключена к общей точке резисторов 21, 22, а база транзистора 23 подключена к общей точке конденсатора 20. резистора 15 и стабилитронов 19 и 14, корпус устройства подключен к общей точке

0 резистора 15, эмиттера транзистора 23 и конденсатора 12, а вход 7 подключен к потенциальному концу конденсатора 12.

Выход 10 подключен к общей точке коллектора транзистора 17 и резистора 18

5Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход 6 узла пуска 1 напряжения питания с выхода сетевого выпрямителя с фильтром 2 происходит заряд

0 конденсатора 12 через резистор 11 (интервал времени trj-ti. фиг.2а).

В момент времени ti напряжение на конденсаторе 12 достигает величины Ui (фиг.2а), равной напряжению пробоя стаби5 лигрона 14 и начинается заряд конденсатора 16 через резистор 13 и стабилитрон 14.

В интервале времени происходит заряд конденсатора 16 до напряжения открывания транзистора 23 (Us, фиг.26), при

0 этом ток заряда конденсатора 16 уменьшается до нуля (фиг.2г). В момент времени t2 транзистор 23 начинает открываться, что приводит к увеличению базового тока транзистора 17, что, в

5 свою очередь, приводит к увеличению базового тока транзистора 23 через резистор 18 и конденсатор 19. Развивается лавинный процесс, приводящий к устойчивому состоянию порогового ключа.

0С выхода 10 узла пуска 1 на вход вспомогательного транзисторного преобразователя 5 с момента времени ti через открытый транзистор 16 поступает напряжение с конденсатора 12, вспомогательный транзи5 сторный преобразователь 5 и преобразователь 3 начинают работать, при этом с дополнительной обмотки 8 высокочастотного силового трансформатора 4 на вход 7 узла пуска 1 поступает напряжение 1)з(фиг.2в) и дальнейшее питание вспомогательного транзисторного преобразователя 5 осуществляется от дополнительной обмотки 8 высокочастотного силового трансформатора 4 (напряжение Уз. фиг.2а).

В случае пропадания в некоторый момент времени ta напряжения на входе 7узла пуска 1, конденсатор 12 начинает разряжаться на вспомогательный транзисторный преобразователь 5.

Если напряжение на конденсаторе 12 становится меньше напряжения пробоя U4 стабилитрона 19 (момент времени t4, фиг.2а), прекращается базовый ток транзистора 23 через резистор 18 и стабилитрон 19, но транзистор 23 удерживается в открытом состоянии током разряда конденсатора 16 (интвервал времени , фиг.2г). В момент времени т,- ток разряда конденсатора 16 становится равным нулю, транзистор 23 начинает закрываться, развивается лавинный процесс, приводящий к устойчивому закрытому состоянию порогового ключа. С момента времени ts устанавливается нулевое значение напряжения на выходе порогового ключа (фиг.2в).

После этого начинается повторный запуск.

Если, напряжение на конденсаторе 12 становится меньше напряжения пробоя стабилитрона 18, базовый ток транзистора 22. протекающий через стабилитрон 18, уменьшается и при условии, что напряжение пробоя Уз стабилитрона 18 меньше напряжения пробоя Lh стабилитрона 14, транзисторы 16 и 22 начинают закрываться.

В предлагаемом устройстве после прекращения протекания тока через стабилитрон 19 начинается разряд конденсатора 16. При этом, гоком разряда комдепсанчра 16

поддерживаются в открытом состоянии транзисторы порогового ключа.

Так как за счет протекания тока разряда конденсатора 16 время открытого состояния порогового ключа увеличивается, то увеличивается время разряда конденсатора 12 на вспомогательный транзисторный преобразователь (. фиг.2а) по сравнению с прототипом на величину t4-t, определяемую временем разряда конденсатора 16, и

следовательно, увеличивается энергия, отдаваемая конденсатором 12 на вспомогательный транзисторный преобразователь 5. что позволяет увеличить надежность и эффективность запуска ИВЭП.

Таким образом, введение конденсатора

16 позволило более полно использовать мощность, накопленную в конденсаторе 12 узла пуска, за счет продления времени его разряда на вспомогательный транзисторный преобразователь в момент запуска ИВЭП.

Формула изобретения

Вторичный источник питания по авт. св.

№ 1617589, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности путем повышения эффективности запуска, параллельно второму р езистору подключен

конденсатор.

в/од

Использование в источниках вторично го электропитания Сущность изобретении заключается в том, что вводимый в узел пуска конденсатор обеспечивает более полное использование энергии, запасенной в конденсаторе узла пуска, за счет продления времени его разряда на вспомогательный транзисторный преобразователь в момент запуска 2 ил

Фиг.

12

Фиг. 2.