Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз. Советских
Сециааистичедсих
Республик и asrwcmoer ceeCnsnacrev (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву— (22) Заявлено 02,0480 (21) 2903299/24-07 рцм. к.
Н 02 М 3/3354
Н 02 Н 7/12 с присоединением заявим М—
Гостдарственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (33) Приоритвт—
Опубликовано 30.0881, Бюллетень Й9 32
Дата опубликования описания 30 08.81 5З) 4 821. 314.58 (088. 8) (72) Автор изобретения
В.П .Белов (6 ю с
Всесоюзный научно-исследовательски проектно ц ° .,- i конструкторский и технологический т " - --< релестроения (71) Заявитель (54 ) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания и может быть использовано в системах питания устройства защиты и про- тивоаварийной автоматики энергетических объектов.
Известны стабилизированные источники питания, содержащие трансформатор, выпрямители, стабилизаторы, усилитель мощности, цепи управления (.13 .
Известны преобразовательные устройства питания с независимым возбуждением на тиристорах, используемыедля питания устройств защит и противоаварийной автоматики энергетических объектов.
Указанные устройства питания содержат входные фильтры, двухтактные преобразователи напряжения постоянного тока в переменный, выпрямители, сгла- лО живающие фильтры, компенсационные стабилизаторы непрерывного регулирования и пусковую схему E2g.
Основной недостаток тиристорных устройств питания — срыв инвертирования при перегрузках, который сопровождается протеканием больших токов по входной цепи преобразователя, и необходимость отключения таких устройств при помощи автоматических вык- ЗО лючателей, снабженных защитой от ,сверхтоков.
Известен также стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий выходной стабилизатор непрерывного действия, преобразователь постоянного тока, включающий в себя транзисторный инвертор, выпрямитель и сглаживающий фильтр. Транзисторный инвертор выполнен с промежуточным насыщающимся трансформатором и содержит цеПь пуска, на резисторах и емкости.
Однако такое устройство имеет ограниченное применение и не может быть использовано в системах питания устройств защиты и противоаварийной автоматики энергетических объектов.
В схеМе отсутствует устройство защиты, действующей на отключение устройства питания при возникновении неисправностей на его выходах (перегрузки, короткие замыкания, снижение и повышение напряжения более допустимого значения), что неприемлемо для систем питания устройств защиты и противоаварийной автоматики энергетических объектов, так как Их эксплуатация-может осуществляться вдали от диспетчерского пункта, например,в ком860235 плектных распределительных устройствах.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преОбразователь напряжения, содержащий инверторную ячейку на силовых транзисторах, подключенных к первичной
5 обмотке выходного силового трансфор .! матора,управляющие электроды которых подсоединены к ненасыщающемуся трансформатору, соединенному с одной из © обмоток силового трансформатора через регулятор напряжения, пусковой блок из резисторов и конденсатора, блок защиты от перегрузок, исполнительные контакты которого присоединены к первичной обмотке насыщающего- 15 ся трансформатора Г33, Недостаток данного устройства в низких КПД и надежности из-за несовершенства цели запуска инверторной ячейки. 20
Цель изобретения — повышение КПД и надежности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в пусковой блок введены резистор, динистор и диод, причем силовой переход одного из транзисторов подключен к последовательной цепочке, состоящей из резистора, зашунтированного последовательной цепью диода и другого резистора, и конденсатора, общая точка которых подключена к одному из силовых электродов динистора, через резистор подключенного другим силовым электродом к базе упомянутого транзистора. 8 связи с высоким уровнем входного напряжения инвертор выполнен по мостовой или полумостовой схеме . Схема пуска должна обеспечить в момент пуска большой пусковой ток, а затем должна быть отключена . 40
На чертеже приведена схема стабилизированного преобразователя .
Стабилизированный преобразователь содержит переключатель 1, входной фильтр 2, Резисторы 3 — 9, диод 10, 4 динистор 11, силовые транзисторы 12 и 13, конденсаторы 14 — 16, силовой трансформатор 17, насыщающийся трансформатор 18, регулятор 19 напряжения, стабилизаторы постоянного напряжения с выходными фильтрами 20 и 21, устройство 22 защиты от перегрузки и коротких замыканий с выходным контак-. том.
Схема работает следующим образом.
Нри вк.|ючении переключателя 1 вход»Ъе напряжение подается через фильтр 2 на инвертор, который выполнен на полумостовой схеме, состоящей из транзисторов 12 и 13, конденсаторов 15 и 16, силового трансформатора 40
17 и насыщающегося трансформатора 18.
Одновременно входное напряжение подается на схему пуска, состоящую из зарядного резистора 5, конденсатора
14, динистора 11 и разрядного резис- 65 тора 7.. Конденсатор 14 начинает заряжаться через резистор 5 до величины напряжения включения динистора. При включении последнего энергия, запасенная в конденсаторе 14, поступает на базу силового транзистора 12 и открывает его. Поскольку величина зарядного резистора может быть выбрана достаточно большой, то потребление схемы пуска в рабочем режиме инвертора будет уменьшено.
По открытому транзистору 12 и первичной обмотке трансформатора 17 протекает ток, который наводит ЭДС на вторичных обмотках . Напряжение со вторичной обмотки через регулятор 19 напряжения поступает на первичную обмотку насыщающегося трансформатора
18, трансформируется и поступает на базы силовых транзисторов 12 и 13, обеспечивая открывающий потенциал для транзистора 12 к закрывающий для транзистора 13.. При насьв ении трансформатора 18 величина напряжения на базах трансформаторов 12 и 13 становится равной нулю, транзистор 12 закрывается и за счет электромагнитной энергии, запасенной в трансформаторе 18, происходит регенеративный процесс, сопровождающийся сменой полярности напряжения на его вторичных обмотках;
При этом открынается транзистор 1.3 и через силовой трансформатор протекает ток обратной полярности.
Чтобы во время работы конденсатор
14 не заряжался до напряжения пробоя динистора, т.е . чтобы обеспечить однократность пуска, введена цепь разряда, состоящая из резистора 4 и диода 10 . Когда транзистор 12 закрыт, ".снденсатор 14 заряжается, а когда транзистор 12 открывается, конденсатор 14 разряжается через диод 10 и резистор 4 до величины нагряжения змиттер-коллектор открытого транзистора 12 плюс падение напряжения на диоде 10, что меньше величины напряжения включения динистора.
Срыв работы инвертора при возникновении неисправностей происходит следующим образом.
При возникновении перегрузки, коротких заьыКаний, снижении или повышении напряжения на выходе блока пи— тания больше допустимого срабатывает устройство 22 защиты и своим контактом шунтирует первичную обмотку насыщающегося трансформатора 18, что приводит к закрытию транзисторов 12 и 13.
После закрытия транзисторов ко»денсатор 14 начинает заряжаться до уровня открытия динистора 11 . После его включения током разряда емкости по цепи динистор 11, транзистор 12 открывается, так как и этот момент первичная обмотка насыщающегося трансформатора 18 зашунтирована контактом защиты, имеющим выдержку времени »а возврат, То пуска инвертора » проис—
860235
Формула изобретения
ВИИИПИ Заказ 7568/32 Тираж 230 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 одит. Через открытый транзистор 12 онденсатор 15 полумостовой схемы разряжается до величины падения напряже+ ния эмиттер-коллектор открытого транзистора 12, а конденсатор 16 заряжается до величины входного напряжения.
Открытое состояние транзистора 12 поддерживается током через резистор 6.
В этом состоянии запуск инвертора невозможен . После ликвидации неисправности необходямо отключить переключатель 1, при этом конденсатор 16 разряжается через резистор 3 и схема инвертора готова к работе . Включением переключателя 1 осуществляется запуск инвертора.
Устройство позволяет повысить надежность эксплуатация защит путем предотвращения срабатывания при возникновении неисправности в устройстве питания . 26
Кроме того, предлагаемая схема пуска позволяет снизить потребление электроэнергии.
Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий инверторную ячейку на силовых транзисторах, подключенных к первичной обмотке выходного силового трансформатора, управляющие электроды которых подсоединены к ненасыщающемуся трансформатору, соединенному с одной из обмоток силового трансформатора через регулятор напряжения, пусковой блок из резисторов н конденсатора, блок защиты от перегрузок, исполнительные контакты которого присоединены к первичной обмотке насыщающегося трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в пусковой блок введены резистор, динистор и диод, причем силовой переход одного из транзисторов подключен к последовательной цепочке, состоящей из резистора, зашунтированного последовательной цепью из диода и другого резистора и конденсатора, общая точка которых подключена к одному из силовых электродов динистора, через резистор подключенного другим силовьв электродом к базе упомянутого транзистора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Источники электропитания на полупроводниковых приборах . Проектирование и расчет. Под ред. С .Д.Додика, н
Е.И.Гальперина. М., "Советское радио", 1969 .
2. Роман Э М . Транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры . М ., "Энергия", 1975, с. 141.
3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2765217/07, :кл . Н 02 И 7/537, 11 .05 .79.