Устройство для подавления провалов сетевого напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02M1/15 

Х|

со

4 00 00

Изобретение относится к преобразованию электрической энергии и может быть использовано во вторичных источниках электропитания с бестрансформаторным входом (ИВЭПБВ) устройств автоматики, вычислительной техники, а также радиоэлектронной аппаратуры, не допускающих кратковременные провалы питающего напряжения.

Известно устройство, в котором использована цепочка, гсостс ящая из последовательно включённых конденсаторов между положителыКои V отрицательной шинами сетевого выпрямителя, а средняя точка подключена через выключатель к одной из фаз питающего сетевого напряжения переменного тока. Таким образом, при замкнутом состоянии выключателя реализуется схема удвоения выпрямленного напряжения, что позволяет обеспечить необходимое напряжение на нагрузке при переходе от сетевого напряжения 220 В на напряжение 127 В.

Однако рассмотренное устройство не обеспечивает подавление провалов сетевого напряжения. Наиболее общим по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство по а.с. 418947, которое выполнено на -.ранзисторе, включенном между шиной выходного напряжения и источником повышенного напряжения. При появлении провала в питающем напряжении открывается транзистор и за время провала перекачивается ток из источника повышенного напряжения в нагрузку, поддерживая таким образом напряжение на нагрузке на прежнем уровне за время провала. Очевидно, что энергия, накопленная в конденсаторе, являющемся источником повышенного напряжения, прямо пропорциональна произведению его емкости на квадрат напряжения на нем We CU2/2.

Недостатком такого устройства с точки зрения применения в ИВЭП БВ, является необходимость в отдельном дополнительном источнике повышенного напряжения, создание которого связано с понижением надежности, из-за введения схемотехнических усложнений, а также снижением массо-габаритных показателей ИВЭП БВ в целом.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности устройства и улучшение массо-габаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в известную схему ИВЭП БВ, содержащую сетевой мостовой выпрямитель, вход которого соединен с входными выводами для подключения соответствующих фаз питающей сети, а вывод с выходными выводами для подключения нагрузки, конденсатор фильтра, включенный параллельно выходу выпрямителя, транзистор со схемой управления и два диода, введены два конденсатора, один из которых включен между одним выходным выводом и эмиттером транзистора, а другой между другим выходным выводом и коллектором транзистора, база

0 которого соединена с выходом схемы управления, входы которых подключены, соответственно, к положительному и отрицательному выходным выводам, а указанные диоды соединены согласно последо5 вательно, причем, общая точка соединения диодов подключена к одному из входных выводов, свободный вывод одного из них подключен к эмиттеру транзистора, а свободный вывод другого диода подключён к

0 коллектору транзистора.

Существенные отличия предлагаемого устройства следующие: включение двух конденсаторов соответственно: одними обкладками к положительной и отрицательной

5 шинам входного выпрямителя, а другими обкладками между собой через коллектор и эмиттер транзистора, зашунтированного двумя последовательно включенными диодами, анод одного из которых соединен с

0 конденсатором, подключенным к положительной шине, а катод другого соединен с конденсатором, подключенным к отрицательной шине, а общая точка соединения диодов подключена к одной из фаз сетевого

5 питающего напряжения.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства подавления провалов сетевого напряжения. Предлагаемое устройство состоит из: клемм 1 и 2 для под0 ключения питающего сетевого напряжения, входного выпрямителя 3, конденсаторов 4 и 5, являющихся источника повышенного напряжения, диодов 6 и 7 для заряда конденсаторов 4 и 5 соответственно, транзистора

5 8, устройства управления 9, фильтрового конденсатора 10, выходных клемм 11 и 12 для подключения нагрузки 13, а также положительной и отрицательной шин 14 и 15 соответственно.

0 Предлагаемое устройство работает следующим образом,

При подключении сетевого напряжения к клеммам 1 и 2 заряжаются конденсаторы 4 v- 5 через диоды 6 и 7 соответственно,

5 практически до амплитудного значения сетевого напряжения каждый.

Фильтровой конденсатор 10 также оказывается заряженным практически до амплитудного значения сетевого напряжения через выпрямитель 3.

При запертом состоянии транзистора 8 цепь между конденсаторами 4, 5 и 10, благодаря диодам 6 и 7 оказывается разорванной.

При провале сетевого напряжения, при- ложенного к клеммам 1 и 2, выпрямленное напряжение на шинах 14 и 15 также имеет тенденцию к пропаданию. Это приводит к возбуждению устройства управления 9 и открыванию транзистора 8, в результате чего происходит перекачка тока в нагрузку 13 из источника повышенного напряжения, в качестве которого служат конденсаторы 4 и 5 с напряжением равным суммарной величине напряжений на них, поддерживая при этом значение выходного напряжения на клеммах 11 и 12 на прежнем уровне до тех пор, пока суммарное напряжение на конденсаторах 4 и 5 не станет меньше требуемого значения напряжения на клеммах 11 и 12.

Аналогичное устройство подавления провалов сетевого напряжения можно реализовать для трехфазной и многофазной сети на базе трехфазного двух-полупериод- ного выпрямителя.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными системами и блоками, обеспе- чивающими гарантированное питание при кратковременных провалах сетевого напря- жения с целью защиты информации, при питании средств вычислительной техники и автоматики, заключается в повышении массогабаритных показателей без снижения надежности ИВЭП Б В при реализации новой его функциональной возможности - подавления кратковременных провалов сетевого питающего напряжения. Формула изобретения Устройство для подавления провалов сетевого напряжения, содержащее сетевой мостовой выпрямитель, вход которого соединен с входными выводами для подключения соответствующих фаз питающей сети, а выход с выходными выводами для подключения нагрузки, конденсатор фильтра, включенный параллельно выходу выпрямителя, транзистор со схемой управления и два диода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей, дополнительно введены два конденсатора, один из которых включен между одним выходным выводом и эмиттером транзистора, а другой между другим выходным выводом и коллектором транзистора, база которого соединена с выходом схемы управления, входы которой подключены соответственно к положительному и отрицательному выходным выводам, а указанные диоды соединены последовательно, причем общая точка соединения диодов подключена к одному из входных выводов, свободный вывод одного из них подключен к эмиттеру транзистора, а свободный вывод другого диода подключен к коллектору транзистора.

Использование: устройство может быть использовано во вторичных источниках электропитания с бестрансформаторным входом, не допускающих кратковременных провалов питающего напряжения. Сущность изобретения: устройство состоит из входного выпрямителя 3, соединенных последовательно конденсатора 4, транзистора 8 и конденсатора 5 и включенных между выходными выводами 11, 12 для подключения нагрузки 13, с фильтрового конденсатора 10, включенного между выводами 11, 12, двух диодов 6, 7, соединенных последовательно и включенных между эмиттером и коллектором транзистора 8. причем общая точка соединения диодов подключена к одному из входных выводов, и схема управления, соединенная с базой транзистора и включенная между выходными выводами. Устройство обладает возможностью по давления провалов сетевого напряжения с помощью двух однополупериодных вспомогательных источников, включающих ко нден- саторы 4, 5, соединенных последовательно через транзистор 8. 1 ил. СО с