Источник вторичного электропитания

Источник вторичного электропитания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции. В источник электропитания, содержащий ключевой преобразователь с силовым трансформатором на выходе, два выходных канала и блок управления, введены два трансформатора 8 и 9 тока, два нагрузочных резистора 10 и 11 и диодный коммутатор. Защитное отключение источника производится как при перегрузке выходных каналов, так и при перегрузки ключевого преобразователя. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sIis Н 02 M 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4420477/24-07 (22) 05.05.88 (46) 07.07.90. Бюл. N 25 (71) Ставропольский политехнический институт (72) А.И.Пономаренко, И.Ю.Томилин, Н.И.Пономаренко и В.А,Аксенов (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (Ф 1141534, кл. Н 02 М 3/335, 1985.

Источник питания "Электроника МС

9005". Техническое описание 3 508 023 ТО.

1987, . (54) ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Ж, 1577013 А1 (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции, В источник электропитания, содержащий ключевой преобразователь с силовым трансформатором на выходе, два выходных канала и блок управ, ления, введены два трансформатора 8 и 9 тока, два нагрузочных резистора 10 и 11 и диодный коммутатор. Защитное отключение источника производится как при перегрузке выходных каналов, так и при перегрузке ключевого преобразователя.

6 ил.

1577013

Изобретение относится к преабразава; тельной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания, Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции. 5

На фиг. 1 представлена схема источника вторичного электропитания; на фиг. 2 и

3 — схемы диодного коммутатора соответственно для однотактного и двухтактного инверторов; на фиг, 4 — схема, поясняющая 10 принцип вычисления токов в предполагаемом источнике; на фиг. 5 — схема узла управления с входом токовой защиты; на фиг. 6— . временные диаграммы, поясняющие работу источника на примере однотактного ин- 15 вертора.

На временной диаграмме обозначены: ток через транзисторы инвертора 1 (а), так первой вторичной обмотки силового трансформатора 12 (б), ток его второй вторичной 20 обмотки 1з (в), сигнал управления на выходе широтно-импульсного модулятора (Lil VIM) (г), сигнал на выходе нуль-органа (НО) (д), и напряжение на конденсаторе U (е), Источник вторичного электропитания 25 (фиг. 1) содержит инвертор 1 с блоком 2 управления на входе и силовым трансформатором 3 на выходе. его первая и вторая вторичные обмотки через соответственно первый 4 и второй 5 каналы питания соеди- 30 нены с соответствующими выводами 6 и 7 для подключения нагрузки, первый трансформатор 8 тока, первичной обмоткой включенный в цепь первичной обмотки силового трансформатора, второй трансформатор 9 35 тока, первичйой обмоткой включенный в цепь второй вторичной обмотки силового трансформатора, первый 10 и второй 11 нагруэочные резисторы, первыми выводами соединенные с вторым выводом вторичной 40 обмотки первого трансформатора 8 тока и с первым входом 12 диодного коммутатора

13, второй вход 14 которого соединен с вторым выводом второго нагруэочного резистора 11 и первым выводом вторичной 45 обмотки второго трансформатора 9 тока, третий вход 15 соединен с вторым выводом первого нагрузачного резистора 10 и первым и вторым выводами вторичных обмоток соответственно первого 8 и второго 9 транс- 50 форматоров тока, первый выход 16 соединен с "общим" проводом, а второй выход

17- с входом токовой защиты блока 2 управления, вход отрицательной обратной связи которого подключен к выводам 6 для под- 55 ключения нагрузки первого канала, При использовании однотактного инвертара диодный коммутатор (фиг. 2а) содержит два диода 18 и 19, анодами соединенных с вторым выходом 17, а катодами — с вторым 14 и третьим 15 входами, при этом первые вход

12 и выход 16 соединены между собой. При использовании двухтактного инвертара (фиг. 3) диодный коммутатор содержит три первых диода 20, анодами соединенных с вторым выходом 17, а катодами соответственно с тремя входами 12, 14 и 15 и анодами вторых трех диодов 21, катодами подключенных к первому выходу 16. На фиг. 4 источники 22 и 23 тока замещают трансформаторы 8 и 9 тока; на фиг. 5 блок управления 2 включает в себя ШИМ 24, выходом соединенный с управляющим входам инвертора, входом отрицательной обратной связи — с выводами для подключения нагрузки 6, а блокирующим входом — с выходом нуль-органа 25, вход которого через первый суммирующий резистор 26 соединен с конденсатором 27 и вторым выходом

17 диодного коммутатора через второй суммирующий резистор 28 с источником 29 опорного напряжения, и через третий суммирующий резистор 30 — с выводами 6 для подключения нагрузки.

Источник вторичного электропитания работает следующим образом.

Широтно-мадулируемые импульсы. вырабатываемые блоком 2 управления (фиг.

5г), усиливаются инвертором 1, развязываются силовым трансформатором 3, преобразу,отся в постоянные напряжения каналами 4 и 5 питания и подаются на выводы 6 и 7 для подключения нагрузки. При этом, если ва втором канале питания используется импульсный стабилизатор, то во второй вторичной обмотке силового трансформатора импульс тока будет меньше по длительности, чем импульс напряжения на его обмотках.

Ток первичной обмотки силового трансформатора (фиг, ба)

il =1/4+ 12+13

1 1

КТ 1 КТ2 где 1и, 12, 1з, Кт, ктг — соответственно ток намагничивания, токи вторичных обмоток и коэффициент трансформации силового трансформатора, трансформируется во вторичную обмотку первого трансформатора 8 тока с коэффициентом трансформации Ктт1

1 1 = Ктт11р+ 1г+ 1з.

K тт К тт1

Кт Ктг

Ток второй вторичной обмотки трансформатора 3 (фиг. 6в) трансформируется во вторичную обмотку трансформатора 9 тока с коэффициентом трансформации КТТ2, 13" I3 Кттг, 1577013

Поскольку вторичные обмотки, представляющие иэ себя в первом приближении источники тока (фиг. 4), включены параллельно нагрузочному резистору 10, то ток через него будет равен разности токов источника тока 1 + з = К тт1 p + з—

Кт — ia Кттг+- г.

Кд1

Кттг

При выборе коэффициентов трансформации трансформаторов тока, удовлетворяющих соотношение Ктт1/Кт1 = Кттг, ток через нагрузочный резистор 10 будет пропорционален току намагничивания и току в первой вторичной обмотке.

Ток,через нагрузочный резистор 11 будет равен току вторичной обмотки трансформатора 8 тока, в цепь которого он включен, а значит пропорционален току второй вторичной обмотки силового трансформатора.

Диодный коммутатор 13 выделяет из сигналов нагрузочных резисторов 10 и 11 больший по амплитуде, выпрямляет и подает его на вход токовой защиты блока управления.

В приведенном примере конкретного выполнения (фиг. 5) полученный сигнал интегрируется конденсатором 27 (фиг. 6е) и сравнивается на входе нуль-органа 25 посредством суммирующих резисторов 26. 28 и 30 с напряжением источника 29 опорного напряжения и выходным напряжением первого канала (фиг, 6д,е). При превышении тока первичной обмотки силового трансформатора тока его первой или тока второй вторичных обмоток определенной величины нуль-орган вырабатывает блокирующий сигнал, ограничивающий ширину импульса . управления инвертором, В данном случае аварийно нарастает ток второй вторичной, обмотки силового трансформатора 3 (фиг. 6в), что вызывает рост напряжения на конденсаторе 27 и срабатывание нуль-органа 25. Импульс управления инвертором снимается раньше, чем в нормальном режиме на время At (фиг. 6г), а через время, соответствующее времени выключения транзисторов инвертора tab Ka, снимается импульс тока инвертора (фиг. 6а,á,в), также ограни5 ченного по длительности на время ht . Напряжение на выходе источника снижается и вследствие уменьшения тока через резстор

30 (фиг, 5) уменьшается ток перегрузки. В режиме короткого замыкания остаточный

10 ток нагрузки определяется током через резистор 28.

Формула изобретения

15 Источник вторичного электропитания, содержащий инвертор с силовым трансформатором на выходе, первая и вторая вторичные обмотки которого через выходные цепи подключены соответственно к первому и

20 второму выводам, блок управления с входом токовой защиты и стабилизирующим входом, подключенным к выводу первой выходной цепи, а выходом — к управляющему входу инвертора, и первый трансформатор

25 тока с первым нагрузочным резистором, о тл и ча ющ и йс я тем, что,c целью повышения надежности и упрощения, в него введены второй трансформатор тока, включенный в цепь второй вторичной обмотки сило30 вого трансформатора, второй нагрузочный резистор и диодный коммутатор, первый вход которого соединен с первыми выводами первого и второго нагрузочных резисторов и вторым выводом вторичной обмотки

35 первого трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в цепь первичной обмотки силового трансформатора, второй вход — с первым выходом вторичной обмотки второго трансформатора тока, вто40 рой вывод которой соединен с первым выводом вторичной обмотки первого трансформатора тока, вторым выводом первого нагрузочного резистора и третьим входом диодного коммутатора, первый выход

45 которого подключен к общей шине, а второй — к входу токовой защиты блока управления.

1577013

1577013 фиг. 5 а.

HO д, фиг. б

Редактор В.Бугренкова

Заказ 1852 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

6 (3

ШИ г

Составитель С,Коняхин

Техред М,Моргентал Корректор С.Шекмар