Источник питания Советский патент 1976 года по МПК G05F1/46 

1

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в выпрямительных агрегатах с LC-фильтром на выходе для питания низковольтных радиотехнических цепей.

Известные источники питания, содержащие тиристорный выпрямитель с LC-фильтром на выходе и системой управления непрерывного действия, состоящей из синхронизирующего органа и фазосдвигающего узла, в состав которого входит генератор пилообразного напряжения с ключевым транзистором и выходного органа, характеризуется большими отклонениями выходного напряжения во время сброса и наброса нагрузки, что обусловлено инерционностью фильтра и недостаточным быстродействием пропорциональных систем управления.

В предложенном источнике питания указанный недостаток устранен за счет того, что источник снабжен двумя каналами дискретного действия, один из которых содержит батарею конденсаторов, подключенную через резистор ко входу LC-фильтра и через последовательно соединенные дроссель и разрядный тиристор к выходу тиристорного выпрямителя и орган управления, состоящий из последовательно соединенных элемента выделения скачка тока нагрузки при ее набросе, амплитудного селектора, элемента задания времени действия дискретного канала, который подключен к эмиттеру ключевого транзистора фазосдвигающего узла и формирователю импульса управления разрядного тиристора, причем емкость батареи конденсаторов выбирается равной емкости конденсатора фильтра, а другой корректирующий канал содержит последовательно соединенные элемент выделения скачка тока нагрузки при ее сбросе, амплитудный селектор, элемент задания времени действия дискретного канала и подключен к цепи базы ключевого транзистора фазосдвигающего узла через развязывающий диод.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема источника питания; на фиг. 2, 3 - диаграммы напряжений при уменьщенин (фиг. 2) и увеличении (фиг. 3) нагрузки. Агрегат содержит тиристорный трансформаторно-выпрямительный блок 1, на вход которого подключены: RC-цепь 2, 3 с дросселем 4 и тиристором 5 в цепи разряда конденсатора; LC-фильтр 6, 7, нагрузка 8. Устройство дискретного регулирования при

уменьщении тока нагрузки содержит трансформатор тока 9 с диодной схемой 10 селекции скачков нагрузки при ее уменьшении, соединенной с одним из входов балансного диоднорегенеративного компаратора 11, второй вход

которого подключен к делителю напряжения

12, а выход компаратора соединен со входом расширителя-ждущего мультивибратора.

Пропорциональное управление выпрямителя по отклонению напряжения осуществляется регулятором, содержащим блок синхронизацрш 14, фазосдвигающее устройство, состоящее из Т|риггера 15, генератор пилообразного напряжения 16, схемы сравнения балансного диодно-регенеративного компаратора 17, выходное устройство 18, измерительный орган 19 и усилитель постоянного тока iiU. Выход расширителя 13 подключен ко входу генератора пилообразного наирял ения 15 в пропорциональном регуляторе.

Устройство дискретного регулирования при увеличении тока нагрузки содержит трансформатор тока 21 с диодной схемой селекции 22 скачков нагрузки при ее увеличении, соединенной с одним из входов балансного диодно-генеративного компаратора 23, второй вход которого подключен к делителю напряжения 24, а выход компаратора соединен со входом расширителя - ждущего мультивибратора 25. Выход расширителя 25 соединен с эмиттером ключевого транзистора генератора пилообразного напряжения 16, а также со входом релейного усилителя 26, управляющего включением тиристора 5.

Система регулирования работает следующим образом. При определенном выходном напряжении выпрямителя 1 и токе нагрузки 8 пропорциональный регулятор обеспечивает включение тиристоров с определенным фазовым углом.

При резком уменьшении тока нагрузки, когда сигнал, пропорциональный амплитуде скачка тока (фиг. 2aj на одном из входов компаратора 11, превысит величину напряжения, установланкую с помощью делителя 12 па другом его входе, на выходе компаратора образуется импульс (фиг. 26), который в элементе 13 преобразуется в сигнал заданной длительности (фиг. 2в}. Благодаря этому сигналу, подаваемому на вход генератора пилообразного напряжения 16, предотвращается генерирование импульсов управления тирнсторами (фиг. 2г} и соответственно включение очередных тиристоров на выбранном интервале времени. Б выпрямленном напряжении на входе сглаживающего фильтра 6, / образуется провал напряжения (фиг. 2д), компенсирующий соответственный выброс напряжения на нагрузке 8 (фиг. 2е).

При резком увеличении тока нагрузки, когда сигнал, пропорциональный амплитуде скачка тока на входе компаратора 23 (фиг. За) превысит величину напряжения, установленную на его другом входе с помощью делителя

24, на выходе элемента 23 образуется импульс (фиг. 36). Данный импульс после соответствующего расширения в элементе 25 (фиг. Зв) используется для перевода тиристоров выпрямителя на минимальный угол управления путем подачи перепада напряжения на эмиттер ключевого транзистора генератора пилообразного напряжения 16. Диаграмма напряжений на выходе генератора 16 для указанного случая приведена на фиг. 3г. Одновременно выходным сигналом элемента 25, усиленным и преобразованным в усилителе 2б, включается тиристор 5 в цепи конденсатора 3 и нроисходит разряд последнего через дроссель 4 на нагрузку 8. Диаграммы напряжения на входе сглаживающего LC-фильтра выпрямительного агрегата и на нагрузке приведены соответственно на фиг. Зд и фиг. Зе.

Таким образом, провал напряжения на выходе тиристорного выпрямительного агрегата (заштрихованная площадь на фиг. Зе) компенсируется энергией разряда накопительной емкости и энергией, получаемой за счет ступенчатого перевода включения тиристоров с минимальным углом.

Предмет изобретения

Источник питания, содержащий тиристорный выпрямитель с LC-фнльтром на выходе и системой управления непрерывного действия, состоящей из синхронизирующего органа, фазосдвигающего узла, в состав которого входит генератор пилообразного напряжения с ключевым транзистором, и выходного органа, отличающийся тем, что, с целью уменьшения отклонений выходного нанряжения во время сброса и наброса нагрузки, источник снабжен двумя каналами дискретного действия, один из которых содержит батарею конденсаторов, подключенную через резистор ко входу Lt -Фильтра и через последовательно соединенные дроссель и разрядный тиристор к выходу тиристорного выпрямителя, и орган управления, состоящий из носледовательно соединенных элемента выделения скачка тока нагрузки нри ее набросе, амплитудного селектора, элемента задания времени действия дис.кретного канала, который подключен к эмиттеру ключевого транзистора фазосдвигающего узла и формирователю импульса управления разрядного тиристора, а другой корректирующий канал содержит последовательно соединенные элемент выделения скачка тока нагрузки при ее сбросе, амплитудный селектор, элемент задания времени действия дискретного канала и подключен к цепи базы ключевого транзистора фазосдвигающего узла через развязывающий диод.

i %

х

f-

6

Qj

О

«O

CS

ib

tNj

)

t