Вторичный источник питания постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

шины питания входного сглаживающего фильтра. На фиг, 1 изображена схема предлагаемого источника питания (без цепи разряда емкостного накопителя); на фиг. 2 диаграммы изменения токов и напряжения в различных точках схемы. Источник питания содержит цепочку из последовательно соединенных токоогра- ничивагацего дросселя 1 и накопительного конденсатора 2, шунтированную диодом 3, которая подключена к входным клеммам через бесконтактный ключ 4 и входной },С фильтр (дроссель 5 и конденсатор 6). Датчик (шунт) 7 потребляемого тока включен в рассечку общей шины питания и соединен с первым входом 8 релейного усилителя 9, выход которого подключен к управляющему входу ключа, а второй вход 10 соединен с источником опорного напряжения (резистор 11). На фиг. 2 приведена диаграмма потреб ляемого тока 12, зарядного тока 13 и напряжения на накопительном конденсаторе 14. Устройство работает следующим обра-зом. В начальный момент (фиг. 2), когда напряжение на накопительном конденсаторе 2 и ток в цепи датчика 7 равны нулю с выхода усилителя 9 поступает отпираго щий сигнал и ключ 4 открывается. В мокогда потребляемый мент времени v j ток 12 достигает значения (верх ний уровень стабилизации) и напряжение отрицательной обратной связи с датчика 7, поступающее на первый вход релейного усилителя 9, сравнивается с опорным напряжением резистора 11, с выхода релейного усилителя 9 поступает сигнал, запирающий ключ 4. При этом, энергия, накопленная в дросселе 1, передается в накопительнь и конденсатор 2 через шунти рующий диод 3, а энергия, накопленная в дросселе 5 - в конденсатор 6 входного фильтра. В момент времени t j когда убывающий ток дросселя 5 достигнет зна чения Ivnin (нижний уровень стабилизации), релейный усилитель 9 вновь открывает ключ 4, и далее процессы повторяются. При уменьшении (или увелич81ши) опор ного напряжения, регулируе1 1ого резистором 11, указанные процессы повторяются но уже при. Соответственно, меньших (или .больших) значениях tyTicot потребляемого тока. Этим достигается лавное регулирование величины потребляемого тока. Из рассмотрения изменения потребляемого тока 12 (фиг. 2) следует, что его еличина в процессе заряда накопительноо конденсатора постоянна с точностью до пульсаций, размах которых в основном определяется возмох ностями применяемых элементов (например, минимально возможным гистерезисом релейного усилителя, частичными свойствами ключа и т.д.) и может быть уменьшен до пренебрежимо малой величины. Таким образом, включение шунта во входной контур вторичного источника питания ключевого типа с емкостным накопителем позволяет достаточно точно стабилизировать потребляемый ток без какого-либо усложнения схемы, тогда как в известном ,исто4 шке питания, где шунт расположен в цепи емкостного накопителя, аналогичный эффект достигается с помощью дополнительной активной зарядной цепи. Необходимость введения вспомогательного зарядного контура с активным сопротивлением обусловлена спецификой работы источников питания релейного типа с емкостным накопителем и входным сглажива шдим фильтром в условиях, когда шунт (датчик тока) расположен в контуре заряда емкостного накопителя. В этом случае ключ, управляемый релейным усилителем, стабилизирует ток заряда емкости, тогда как ток, потребляемый при этом устройством от цепи пит;ания через входной фильтр (обычно L С-типа), имеет экспоненциально возрастающий характер с последуюшим резким спадом в момент окончания заряда. По этой причине потребляемые максимальный и средний за период заряда токи могут значительно отличаться, что и обуславливает известные недостатки источников питания с датчиком тока в зарядном контуре (завышенную установленную мощность питающей сети и модуляцию ее напряжения). Для устранения этого обычно вводят дополнительные элементы. Так в известном источнике питания это достигается с помощью дополнительной зарядной цепи с активным сопротивлением. В предлагаемом источнике питания аналогичная цель достигается включением датчика тока во входной контур. В этом случае ключевой преобразователь стабилизирует ток, потребляемый от питающей сети непосредственно, поэтому по требность в каком-либо усложнении исходной схемы отпадает. 57 Сравнивая с этой точки зрения известный и предлагаемй источники питания, мож но сказать, что последний проще, так как не содержит достаточно мощной вспомогательной зарядной цепи, а также экономичнее на величину потерь энергии в активном сопротивлении. Формула изобретения Вторичный источник питания постоянного напряжения, содержащий входной сглаживающий фильтр, выход которого подключен через бесконтактный ключ, управпяемый релейным усилителем, к точке соединения шунтирующего диода и токоограничиваклцего дросселя, другие выводы ко- 79 горых соединены с выводами накопителъногр конденсатора, подключенного к выходным кпеммам, причем первый вход релейного усилителя подключен к шунту, а второй вход - к источнику опорного напряжения, отличающийся тем, что, с цепью упрощения и увеличения КПД, шунт включен в рассечку общей шины входного сглаживвкяцего фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бупатов О. Г. и др. Тиристорныесхемы включения высокоинтенсивных источников света, М., Энергия, 1975, с. 34. 2. Авторское свидетельство СССР № 453661, кл. G О5 F 1/56, 1974.

- 5

./уу 0чг-о

0

0.

I

-0

f1

8

Ю

иг.1

//.