Источник питания постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 

t

.Изобретение относится к области электротехники и может быть испо.г1ьзовано в мощных источниках электропитания автоматики и вычислительной техники.5

Известен мощный высокостабильный блок питания, содержащий трансформатор, выпрямитель, фильтр и последовательно включенные ключевой и компенсационный стабилизаторы. 10

Наиболее близким техническим решением к изобретению является источник питания постоянного тока, содежращий двухполупериодНый выпрямитель, в двух плечах которого приме- 15 нены тирчсторы, управляющие злектроды которых подключены к катодам развязывающих диодов, сглаживающий фильтр, блок управления тиристорами, состоящий из источника опорного на- 20 пряжения на стабилитроне, делителя выпрямленного напряжения, входного .и выходного транзисторов, коммутатор, стабилизатор напряжения и датчики аварийных режимов. 25

Недостатками известного устройства являются его сложность и отсутствие згиаиты от перенапряжений на выходе, что существенно для питания аппарату-3Q

ры, выполненной на интегральных, схемах.

Целью изобретения является упрощение схемы источника питания и расширение функциональных возможностей его защиты от аварийных режимов.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике питания постоянного тока, содержащем выпрямитель,.выполненный по двухполупериодной системе (мостовой или со средней точкой), в качестве двух плеч которой применены, тиристоры, управляющие электроды которых подк.шочены к катодам развязывающих диодов, сглаживакздий фильтр, блок управления тиристорами, состоящий из источника опорного напряжения на стабилитроне, делителя выпрямленного напряжения, входного и выходного транзисторов, стабилизатор напряжения и датчик аварийных режимов, коммутатор выполнен на оптроне, светоизлучатель которого одним выводом подключен к выходу блока управления тиристорами, а другим -к общей шине, а один вывод фотоприемника оптрона подк.77ючен к анодам развязывающих диодов, и совместно с одноименными электродами тиристоров - к соответствующей выходной цепи выпрямителя;

кроме того, выходные цепи датчиков аварийных режимов подключены одним вьводом к аноду, а другим - к катоду стабилитрона - источника опорного напряжения блока управления тиристорами, светодиоды, включенные в выходные Цепи датчиков аварийных режимов, позволяют определить причину, вызвавшую отключение источника питания, а в качестве ключевых элементов в выпрямителе могут быть применены фототиристорн.

На фиг о 1,2 приведена принципиальная схема источника питания постоянного тока.

Источник питания постоянного тока состоит из двухполупериодного выпрямителя 1, два плеча которого содержат тиристоры 2,3, управляющие электроды которых через развязывающие диоды 4,Ь подключены к фотоприемнику б оптрона 7 (см. фит, 1)„ В качестве фотоприемника 6 может быть применен фототиристор, фототранзистор или фотореэистор,, Светоизлучатель 8 оптрона 7 подключен одним выводом к общей шине источника, а другим через резистор 9 - к коллектору выходного транзистора 10, эмиттер которого совместно с одним из выводов резистора 11 подк/почен к стабилитрону 12, К противоположному выводу резистора 11 подключена база транзитора 10 и коллектор тразнистора 13, К стабилитрону 12 подключен также через резистор 14 источник опорного напряжения - стбилитрон 15 и база входного транзистора 13, Эмиттер входного транзистора 13 подключен к делителю выпрямленного напрялсения на резисторах 1618, Параллельно стабилитрону 15 подключенн выходные цепочки датчиков 19 - 22 аварийных -соответственно от перенапряжений на выходе {датчик 19), входные цепи которого подключены к ВЫХОДНЕЛМ выводам источника от коротких замыканий и перегрузок (датчик 20) ,. входные цепи которого подключены к стабилизатору 21 напряжения; от критических тепловых режимов (датчик 22), который устанавливается вблизи узлов и элементов устройства, температуру которых Необходимо контролировать. В выходные цепи датчиков включены светодиоды 23 - 25 - индикаторы аварийных режимов.

Питание блока 26 управления тиристорами осуществляется от двухполупериодного выпрямителя, состоящего из двух дополнительных диодов 27,26 и диодов 29, 30 выпрямителя 1. В качестве ключевых элементов выпрямителя 1 могут быть применены оптронные фототиристоры 31, 32 (см, фиг, 2).

Источник питания постоянного тока работает следующим образом.

При включении напряжения питания сети через диоды 27-30 поступает выпрямленое напряжение на стабилитрон 12, с которого запитываетсяблок 26 управления тиристорами. Транзистор 13 в момент включения открыт, так ка падения напряжения на резисторе 18 незначительно. На базу транзистора 10 поступает отпирающий сигнал,в результате чего включается светоизлучатель 8 оптрона 7 и соответственно .фотоприемник б. На управляющие электроды тиристоров 2,3 при этом поступает отпирающий сигнал; при применении в качестве ключевых элементов выпрямителя 1 фототиристоров 31,32 они отпираются при включении светоизлучателя 8, при этом отпадает необходимость в коммутирующих элементах 4-7. При увеличении выпрямленного напряжения выгае заданного уровня транзистор 13 запирается, соответственно запирается транзистор 10, уменьшается яркость свечения светоизлучателя 8, в результате чего выключаются тирксторк 2,3. В зависимости от соответствий моментов включения тиристоров 2,3 в соответствующий полупериод и подачи отпирающего сигнала происходит изменение величины выпрямленного напряжения. При возникновении на выходе источника аварийного режима срабатывает соответствую1иий датчик, шунтируя стабилитрон 12, на базу транзистора 13 поступает запирающий сигнал, что приводит к запиранию транзистора 10, фстоприемник 6 и выключению тиристоров 2,3, При этом в соответствующей выходной цепи датчиков 19,20,22 включается индикатор аварийного режима (светодиоды 23-25), указывая причину отключения источника питания.

Предложенное техническое решение обеспечивает эффективную защиту источников питания постоянного тока, использующих двухполупериодные тиристорные выпрямители. При зтом тиристорами выпрямителя осуществляется предварительная стабилизация выпрямленного напряжения, что позволяет повысить КПД источника и уменьшить его габариты. Наличие индикаторов в выходных цепях датчиков защит позволяет при отключении источника сразу определить причину.

Формула изобретения

1. Источник питания постоянного тока, содержащий двухполупериодный выпрямитель, в двух плечах которого применены тиристоры, управляющие электроды которых подключены к катодам развязывающих диодов, сглаживающий фильтр, блок управления тиристорами, состоящий из источника опорного напряжения на стабилитроне, делителя выпрямленного напряжения, входного и выходного транзисторов, коммутагор, стабилизатор напряжения, и датчики аварийных режимов, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей защиты,коммутатор выполнен на оптроне, светоизлучатель которого одним выводом подключен к выходу блока управления тиристорами, а другим - к общей шине, а один вывод фотоприемника оптрона подключен к а,нодам развязывающих диодов и сов-, местно с одноименными электродами тиристоров - к соответствующей выходной цепи выпрямителя.

2. Источник питания по п, 1, о тличающийся тем, что выходные

цепи датчиков аварийных режимов подключены одним выводом к аноду, а другим - к катоду стабилитрона - источника опорного напряжения блока управления тиристорами.

3.Источник питания по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в выходные цепи датчиков аварийных режимов включены индикаторы аварийного режима.

4.Источник питания по п.З, отличающийся тем, что индикаторы аварийного режима выполнены в виде светодиодов.

5.Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что в

выпрямителе применены фототиристоры.

а

t)fif