Низковольтный источник питания с защитой Советский патент 1982 года по МПК H02H7/12 H02M1/18 

(54) НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке низко вольтных источников питания с защитой от пер грузок, коротких замыканий и перенапряжений на выходе, предназначенных для питания радиоэлектронного оборудования. Известны источники питания с защитой, содержащие регулирующий транзистор, исполнительный блок и клеммы для подключения источника питания 1 . Недостатком известных источников питания является невысокая надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является низковольтный источник питания, содержащий мостовой выпрямитель,в двух первых смежных плечах которого включены тиристоры и двух вторых плечах - первый и второй диоды, причем вход мостового выпрямителя подсоединен к выходной обмотке трансформатора, входная обмотка которого соединена с клеммами для подключения сети, а выход мостового выпрямителя подсоединен к входам стабилизатора, один выходной вывод которого подсоединен к одной из клемм для подключения нагрузки, вторая клемма для подключения которой подсоединена к второму выходному выводу стабилизатора через датчик аварийного режима, параллельно которому подключенблок управления с релейным исполнительным элементом, при этом управляющие электроды тиристоров мостового выпрямителя подсоединены к первым выводам соответственно первого и второго резисторов, и третий диод 2. Недостатком известного источника пнтания является невысокий коэффициент полезного действия в области низких вьгходных напряжений. Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия. Поставленная цель достигается тем, что низковольтный источник питания снабжен транзистором, дополнительными третьим и четвертым резисторами и двумя дополнительными выпрямителями, а трансформатор снабжен двумя дополнительными выходными обмотками, к выводам каждой из которых подсоединены входы соответствующих дополнительных в.ыпрямителей , положительные выходы которых подсоеди нены к коллектору транзистора и первому выводу третьего дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с минусовым вы водом второго дополнительного выпрямителя и одновременно с анодом третьего диода, като которого соединен с базой транзистора и с пер вым выводом четвертого дополнительного резистора, второй вь1вод которого подсоединен ч рез размыкающийся контакт релейного исполнительного элемента к вторым выводам первого и второго резисторов, а отрицательный вывод первого дополнительного выпрямителя соединен с катодами тиристоров Мостового выпрямителя. На фиг. 1 приведена принципиальная . злектрическая схема низковольтного источника питания; на фиг. 2 - эпюры напряжений. Источник питания (фиг. 1) содержит однофазный трансформатор 1, к одной из вторичны обмоток которого подключен основной мостовой выпрямитель, состояпхий из диодов 2 и 3 и управляемых вентилей (тиристоров) 4 и 5, стабилизатор 6, подключенный своим входом к мостовому выпрямителю, а выходом соединенный с нагрузкой 7 и датчиком 8 аварийното режима, блок 9 управления защиты от пере грузки и коротких замыканий, релейным исполнительным элементом 10, два дополнитель1П)1х выпрямителя 11 и 12, подсоединенные своими .входами к дополнительным выходным обмоткам трансформатора, соединенные положи тельными полюсами, причем отрицательный полюс первого из них соединен с катодами тирис торов 4 и 5, положительный полюс второго дополнительного выпрямителя соединен с первы дополнительным резистором 13, коллектором транзистора 14, отрицательный полюс второго дополнительного выпрямителя через дополнител ный диод 15 соединен с базой транзистора 14 и вторым дополнительным резистором 16. Эмиттер транзистора через размыкающийся контакт 17 исполнительного элемента 10 и основные резисторы 18 и 19 соединены с управляющими электродами тиристоров основного мостового выпрямителя. Раббта органа защиты источника питания осуществляется следующим образом. При перегрузке источника падение напряжения на датчике 8 достаточно для срабатывания блока 9 управления.защиты н исполнительного элемента 10. При этом контакт 17 исполнитель ного элемента размыкается, и цепи управляющи электродов тиристоров обесточиваются. Мостово выпрямитель выключается, режим перегрузки ликвидируется. При отсутствии перегрузки или короткого, замыкания на выходе источника управление тиристорами мостового выпрямителя осуществляется следующим образом. Дополнительный выпрямитель 11 формирует сглаженное выходное напряжение, величиной 12-15 В (напряжение U фиг. 2). Второй дополнительный выпрямитель 12 формирует несглаженное выходное напряжение амплитудой также 12-15 В (напряжение Do, фиг. 2). Точки перехода через нулевое значение входного напряжения являются моментами естественной коммутации данной выпрямительной схемы при активной или индуктивной нагрузках, т. е. в эти моменты один из тиристоров должен включаться, а другой - выключаться. В моменть1, когда напряжение на аноде включающегося тиристора, проходя через нулевое значение становится положительным, в управляющей цепи тиристора, благодаря действию напряжения U (фиг. 2) уже действует, ток, больщий тока спрямления. Поэтому задержки момента включения тиристоров по отношению к моментам естественной коммутации не происходит , т. е. угол задержки включения а равен нулю, и уменьшения среднего значения выпрямленного напряжения не происходит. Таким образом, нет необходимости завышать выпрямляемое мостом напряжение, что обеспечивает повышение -коэффициента полезного действия источника питания. Формула изобретения Низковольтный источник питания с защитой, содержащий мостовой выпрямитель, в двух первых смежных плечах которого включены тиристоры и в двух вторых плечах - первый и второй диоды, причем вход мостового выпрямителя подсоединен к выходной обмотке трансформатора, входная обмотка которого соединена с клеммами для подключения сети, а выход мостового выпрямителя подсоединен к входам стабилизатора, один выходной вывод которого подсоединен к одной из клемм для подключения нагрузки, вторая клемма для подключения которой подсоединена ко второму выходному выводу стабилизатора через датчик аварийного режима, параллельно которому подключен блок управления с релейным исполнительным элементом, при этом управляющие электроды тиристоров мостового выпрямителя подсоединены к первым выводам соответственно первого и второго резисторов, и третий диод, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, он снабжен транзистором, 110полнительными третьим и четвертым резисторами и двумя дополнительными вьшрямителями, а трансформатор сйабжен двумя дополнительными выходными обмотками, к выводам каж596103дои из которых подсоединены входы соответствующнх дополнительных выпрямителей, положительные выходы .которых подсоединены к коллектору транзистора и первому выводу третьего дополнительного резистора, второй5 вывод которого соединен с минусовым выводом второго дополнительного выпрямителя и одновременно с анодом третьего диода, катод которого соединен с базой транзистора и с первым выводом четвертого дополнительного резистора, второй вывод которого подсоединен через размыкающийся контакт релейного исполнитель ного элемента к вторым выводам первого и второго резисторов, а отрицательный вывод первого дополнительного выпрямителя соединен с катодами тиристоров мостового выпрямителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 448451, кл. Н 02 Н 7/12, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 547142, кл. Н 02 Н 7/12, 1976.

Сеть 0-

Фие.2.