Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках высокого электропитания с бестрансформаторным входом. Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение массогабаритных характеристик . Введение в преобразователь импульсного трансформатора 6, диода 7 и стабилитрона 10 позволяет подключать накопительный конденсатор 3 с помощью тиристора 2 к выпрямителю 1 только в момент времени, когда напряжение питающей сети переходит через нуль. При этом накопительный конденсатор 3 плайно заряжается до амплитудного значения напряжения сети за 1/4 часть периода. Это позволяет избежать потери энергии на токоограничивающих резисторах 8, 11, 12 и мощных транзисторах 9, 14, 15. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 2524 А1 (5Н 4 Н 02 M 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

LNi."

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4045909/24-07 (22) 03.04.86 (46) 07.02.88. Бюл. Ф 5 (72) А.С.Шушпанов (53) 621.314.5(088.8) (56) Источники электропитания РЭА.

/Под ред. Г.С,Найвельта. — М.: Радио и связь, 1985, с. 403, рис. 10.2 д.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1089741, кл. Н 02 М 7/537, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТБ1Ь ПЕРЕМЕННОГО HAIIРЯКЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к области электротехники и может бьггь использовано в источниках высокого электропитания с бестрансформаторным входом.

Цель изобретения — повышение КПД и уменьшение массогабаритных характеристик. Введение в преобразователь импульсного трансформатора 6, диода 7 и стабилитрона 10 позволяет подключать накопительный конденсатор 3 с помощью тиристора 2 к выпрямителю 1 только в момент времени, когда напряжение питающей сети переходит через нуль. При этом накопительный конденсатор 3 плавно заряжается до амплитудного значения напряжения сети за

1/4 часть периода. Это позволяет избежать потери энергии на токоограничивающих резисторах 8, 11, 12 и мощных транзисторах 9, 14, 15. 2 ил.

1372524

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания с бестрансформаторным

5 входом.

Цель изобретения — повышение ИПД и уменьшение массогабаритных характеристик устройства.

На фиг.1 — схема преобразователя; на фиг.2 — временные диаграммы.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит сетевой выпрямитель 1, который через тиристор

2 связан с накопительным конденсатором Зи нагрузкой 4, формирователь 5 импульсов, к силовому выходу которого подключен импульсный трансформатор 6, вторичная обмотка которого соединена с управляющим электродом тиристора 2, 20 к катоду которого подключен катод диор» 7, анод которого соединен с одним выводом первого резистора 8, отрицательным выводом формирователя 5 импульсов и эмиттером транзистора 9, 25 база которого соединена с вторым выводом резистора 8 и анодом стабилитрона 10, катод которого подключен через второй резистор 11 к аноду тиристора 2, положительному выводу фор- 30 мирователя 5 импульсов и одному выводу третьего резистора 12, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора 9. Формирователь 5 импульсов состоит из аналога двухбазо35 ного диода 13, выполненного на транзисторах 14 и 15 и резисторе 16, конденсатора 17, параметрического стабилизатора, содержащего резистор 18, стабилитрон 19 и конденсатор 20.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.

В исходном состоянии накопительный конденсатор 3 разряжен, транзистор 9;, 45 однопереходной транзистор 13 и тиристор 2 закрыты.

Рассмотрим два режима работы преобразователя напряжения — режим включения, характеризующийся подачей сетевого напряжения на вход выпрямителя 1 и зарядом накопительного конденсатора 3 до амплитудного значения напряже ния с ети, и уста новившийся режим, характеризующийся периодической подзарядкой накопительного конденсатора 3 эа счет включения тиристора 2, Пусть в момент времени t (фиг.2) подано напряжение сети на выпрямитель 1. Транзистор 9 открывается эа счет тока, протекающего через резистор 11, стабилитрон 10 и база -эмиттерный переход транзистора 9 и шунтируется конденсатор 17 формирователя

5 импульсов.

Накопительный конденсатор 3 остается разряженным, так как ток в цепи выпрямитель 1 — резистор 12 — транзистор 9 — диод 7 — накопительный конденсатор 3 — выпрямитель 1 мал, В момент времени < (фиг.2) напряжение на выходе выпрямителя 1 13,; становится меньше напряжения стабилизации стабилитрона 10 Ущ и транзистор 9 закрывается. Конденсатор !7 формирователя 5 импульсов заряжается через резистор 12 до напряжения порога срабатывания однопереходного транзистора 13. Порог срабатывания однопереходного транзистора 13 равен напряжению стабилизации стабилитрона 19 плюс напряжение база-змиттер транзистора

14. Однопереходный транзистор 13 открывается и конденсатор 17 разряжается на первичную обмотку импульсчого трансформатора 6. На управляющем электроде тиристора 2 появляется положительный импульс, который вызывает его включение. Накопительный конденсатор 3 начинает заряжаться от выпрямителя 1 через тиристор 2. Скорость изменения напряжения сети в это время максимальна и отрицательна по знаку, поэтому накопительный конденсатор

3 зарядиться до напряжения Uq a тиристор 2 самопроизвольно закроется.

С началом следующей полуволны питающего напряжения конденсатор 17 формирователя 5 импульсов начинает заряжаться через резистор 12 до напряжения включения однопереходного транзистора 13.

В момент времени t (фиг.2) сраба9 тывает однопереходный транзистор 13 и конденсатор 17 разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора 6, на вторичной обмотке которой формируется импульс управления тиристором 2. Тиристор 2 открывается, подключая к выпрямителю 1 накопительный конденсатор 3 и шунтируя транзистор 9 и формирователь 5 импульсов.

Начинается заряд накопигельного конденсатора 3 до амплитудного значения напряжения сети (ламп) эа 1/4 часть периода. После прохождения напряжения .сети через максимум тиристор 2 закры1372524 вается. Далее происходит частичный разряд накопительного конденсатора 3 на нагрузку 4. При следующей полуволне питающего напряжения в момент времени tä (фиг.2) напряжение на выходе выпрямителя 1 превышает остаточное напряжение на накопительном конденсаторе 3 на величину порога срабатывания однопереходного транзистора 13. 10

Через параметрический стабилизатор формирователя 5 импульсов протекает ток подзаряда конденсатора 20 в случае его частичного разряда токами утечки. Однопереходный транзистор 13 включается и конденсатор 17 разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора 6, формируя импульс управления тиристором 2. Тиристор 2 открывается и подключает накопительный конденсатор 3 к выпрямителю 1.

Далее процессы в схеме повторяются.

Наличие в предлагаемом устройстве стабилитрона, диода и импульсного 25 трансформатора позволяет уменьшить пульсации напряжения на накопительном конденсаторе, значительно повысить

КПД и уменьшить массогабаритные характеристики устройства.

30 формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий сетевой выпрямитель, парал..ельно выходу которого через тиристор подключены накопительный конденсатор и цепь нагрузки, формирователь импульсов с управляющим входом, силовым выходом, а также положительным выводом и отрицательным выводом, который соединен с эмиттером транзистора и одним выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к базе транзистора, коллектор которого соединен с управляющим входом формирователя импульсов непосредственно, а с положительным выводом формирователя импульсов, одним выводом второго резистора и анодом тиристора — через третий резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения массогабаритных характеристик, дополнительно введены импульсный трансформатор, диод и стабили» трон, катод которого соединен со свободным выводом второго резистора, а анод — с базой транзистора, к эмиттеру которого подключен анод введенного диода, катод которого соединен с катодом тиристора и одним выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора, второй вывод которой подключен к управляющему электроду тиристора, а первичная обмотка импульсного трансформатора включена между отрицательнь м выводом и силовым выходом формирователя импульсов.