Импульсный блок питания

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников питания для телевизоров. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем обеспечения его защиты от перегорузок и перенапряжений на выходе и за счет оптимизации тока базы ключевого транзистора. Блок питания содержит сетевой выпрямитель 1, автогенераторньй однотактный преобразователь напряжения с. тиристорным выключателем, трансформатор с обмотками коллекторной 2, базовой 3, управления 4 и нагрузки 5, ключевой транзистор 6, регулирующий транзистор 14 и узел управления со схемой регулирования 16. В узел управления входят цепочка запуска 18-20, 23, включающий тиристор 8, конденса торы блокировки 9 ключевого транзистора и 12 тиристора, а также введенные электронные ключи 21 и 17, первый из которых шунтирует конденсатор 12 блокировки тиристора, а второй подсоединяет цепочку запуска к коллектору регулирующего транзистора 14. При перегрузке и неисправности на выходе снижается напряжение на выходе, на конденсаторе 12 блокировки тиристора, что приводит к снижению тока базы регулирующего транзистора 14, дальнейшему снижению напряжения на выходе и т.д. Источник глохнет. Аналогично , при перенапряжении повышается напряжение на конденсаторе 12 блокировки тиристора, что вызывает срабатывание первого электронного ключа 21, разряжающего зтот конденсатор, что приводит к снижению тока базы регулирующего транзистора 14, источник глохнет. Этим обеспечивается защита устройства от перегрузки и перенапряжений на выходе, т.е. попы-, шается надежность устройства. 1 ил. I (Л 00 со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (Ш (511 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4296598/24-07 (22) 30. 06. 87 (46) 23. 11. 88. Бюп. Р 43 (72) В. Г,Левин (53) 621.314.57 (088,8) (56) Патент ФРГ 11- 2462211, кл. Н 02 M 3/335, 1978.

Патент ФРГ Р 2417628, кл. Н 02 .М 3/335, 1978.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников питания для телевизоров. Цель изобретения — повышение надежности устройства путем обеспечения его защиты от перегорузок и перенапряжений на выходе и эа счет оптимизации тока базы ключевого транзистора. Блок питания содержит сетевой выпрямитель

1, автогенераторный однотактный преобразователь напряжения с тиристорным выключателем, трансформатор с обмотками коллекторной 2, базовой

3, управления 4 и нагрузки 5, ключевой транзистор 6, регулирующий транзистор 14 и узел управления со схемой регулирования 16. В узел управления входят цепочка запуска 18-20, 23, включающий тиристор 8, конденсаторы блокировки 9 ключевого транзистора и 12 тиристора, а также введенные электронные ключи 21 и 17, первый из которых шунтирует конденсатор 12 блокировки тиристора, а второй подсоединяет цепочку запуска к коллектору регулирующего транзистора 14, При перегрузке и неисправности на выходе снижается напряжение на выходе, на конденсаторе 12 блокировки тиристора, что приводит к снижению тока базы регулирующего транзигтора 14, дальнейшему снижению напряжения на выходе и т.д. Источник "глохнет . Аналогично, при перенапряжении повьппается напряжение на конденсаторе 12 блокировки тиристора, что вызывает сраба- С тывание первого электронного ключа

21, разряжающего этот конденсатор, что приводит к снижению тока базы рет улирующего транзистора 14, источник "глохнет". Этим обеспечивается защита устройства от перегрузки и перенапряжений на выходе, т,е, повышается надежность устройства. 1 ил.

1439715

Изобретение относится к области электротехники, в Частности преобразовательной техники, и может быть использовано при разработке блоков пи5 тания телевизионных приемников.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем обеспечения его защиты от перегрузок и перенапряжений на выходе и за счет 10 оптимизации тока базы ключевого транзистора.

На чертеже приведена электрическая схема импульсного блока питания.

Импульсный блок питания содержит выпрямитель 1 питания, трансформатор

:с обмотками коллекторной 2, базовой

3, управляющей 4, нагрузочной 5, ключевой транзистор" 6, эмиттер кото-2О рого через резистор 7 подключен к

I минусу выпрямителя 1 питания, а коллектор через коллекторную обмотку 2. - к плюсу выпрямителя I питания. Анод тиристора 8 соединен с конденсато". 25 ром 9 блокировки ключевого транзистора 6, другой конец которого соединен с базой ключевого транзистора, а катод тиристора 8 соединен с минусом выпрямителя 1 питания. Ананд пер- 3р вого диода 10 соединен с началом базовой обмотки 3, а катод — с анодом тиристораi 8. Второй диод 11 катодом соединен с концом базовой обмотки 3 и базой ключевого транзистора 6, а анодом подключен к точке соединения конденсатора 12 блокировки тиристора и резистора 13, связанного с,угравляющим электродом тиристора 8, причем другой конец конденсатора 12 блоки- 4О ровки тиристора соединен с эмиттером ключевого транзистора 6. Коллектор регулирующего р-и"р-транзистора 14 подключен к началу базовой обмотки .

3, эмиттер - к эмиттеру ключевого 45 транзистора 6, а база через резистор

15 соединена с минусом выпрямителя 1 питания. начало управляющей обмотки 4 связано со схемой 16 регулирования.

К коллектору транзистора 14 подклю- О чен электронный ключ. 17, другой конец которого через ограничительный резистор 18 подключен к конденсатору 19, другой конец которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора б, ПаРаллельно конденсатору

19 подключен диод 20, анод которого соединен с эмиттером транзистора 6.

Параллельно конденсатору 12 включен электронный ключ 21, один конец которого соединен с эмиттером ключевого транзистора 6, а другой через резистор 22 — с базой регулирующего транзистора 14. Резистор 23 запуска под*лючен между плюсом выпрямителя

1 питания и точкой подключения электронного ключа 17 и резистора 18. Нагрузочная обмотка 5 гальванически изолирована от сети и соединена с выпрямителем 24 и нагружена на ре- зистор 25.

Устройство работает следующим образом.

Выпрямленное напряжение сети через выпрямитель 1 подается на однотактный самовозбуждающийся генератор на ключевом транзисторе 6. Стабилизация выходного напряжения осуществляется путем регулирования энергии, накопленной в магнитном поле транс" форматора в течение фазы проводимости ключевого транзистора 6. Это обеспечивается управлением момента включения тиристора 8 при помощи схемы 16 регулирования и резистора 7, состояние которых зависит от величины выходного напряжения и от протекающего через ключевой транзистор 6 тока. При включении тиристора 8 заряженный конденсатор 9 подключается между базой и эмиттером ключевого транзистора 6 минусом к его базе, обеспечивая надежное выключение генератора. При этом наступает фаза обратного хода, когда накопленная в магнитном поле трансформатора энергии в течение фазы проводимости ключевого транзистора 6 обеспечивает заряд емкостей вып рямителей нагрузки.

Отрицательное напряжение на конденсаторе 12 служит напряжением блокировки тиристора 8 и препятствует положительному напряжению, поступающе" му на управляющий электрод тиристора со схемы 16 регулирования и с резис" тора 7, вплоть до достижения напряжения включения тиристора 8.

Конденсатор 12 заряжается через диод 11 в течение фазы обратного хода отрицательным импульсом напряжения, возникающим на обмотке 3. В режиме стабилизации напряжения на конденсаторе 12 также стабилизированно.

Падение напряжения на резисторе ? от протекания линейно нарастающего коллекторного тока транзистора 6 являВ случае короткого замыкания или перегрузки, когда блок питания перестает стабилизировать напряжение, которое в нагрузке начинает уменьшаться, напряжение на конденсаторе 12 также уменьшается и напряжение смещения на базе транзистора 14 становится недостаточным для обеспечения его проводимости в начале фазы проводимости ключевого транзистора 6 и базовая цепь транзистора 6 получается разомкнутой. В этом случае проис50 з 143971 ется управляющим напряжением для регулирующего транзистора 14, обеспечивая изменение сопротивления перехода коллектор-эмиттер транзистора

14 и соответственно базового тока

5 транзистора б пропорционально изменению его коллекторного тока. Однако без начального смещения транзистор 14 начинает проводить не с нача- 10 ла фазы проводимости ключевого транзистора, а по достижении определенного напряжения на резисторе 7, необходимого для отпирания регулирующего транзистора 14. Поэтому для обеспече- 15 ния проводимости транзистора 14 с начала фазы проводимости ключевого транзистора 6 на базу транзистора 14 через резистор 22 с конденсатора 12 подается напряжение начального сме- 20 щения.

Первоначальный запуск блока питания от сети осуществляется подачей напряжения на базу транзистора 6 с выпрямителя 1 питания через резистор .

23 запуска. В этот момент электронный ключ 17 замкнут, обеспечивая протекание базового тока транзистора 6 через резистор 18 и параллельно включенные конденсатор 19 и диод 20. 30

После самовозбуждения генератора напряжение на конденсаторе 12 начинает увеличиваться по мере его заряда и достигает определенного уровня, соответствующего работе блока питания в режиме стабилизации напряжения.

В этот момент ключ 17 размыкается и базовый ток с этого момента протека-. ет только через регулирующий транзистор 14, который обеспечивает про- 40 порциональную зависимость базового тока транзистора 6 от его коллекторного тока. Таким образом ключ 17 замыкается только в момент включения блока питания в сеть, все остальное 45 время он разомкнут. ходит выключение блока питания. При различных неисправностях в схеме 16 регулирования, обрыве диода 10, конденсатора 9, тиристора 8 блок питания становится неуправляемым и напряжение на нагрузке начинает расти, в том числе начинает расти и напряжение на конденсаторе 12. Как только напряжение на конденсаторе 12 превысит заранее заданный порог, происходит включение электронного ключа 21 и напряжение смещения на базе регулирующего транзистора 1 2 резко уменьшается. При этом регулирующий транзистор 14 находится в непроводящем состоянии в начале фазы проводимос" ти ключевого транзистора 6. В этом случае происходит выключение блока питания.

Таким образом, введение в схему двух электронных ключей и резистора позволяет выключить блок питания при превьппении напряжения стабилизации заранее заданного порога в случае неисправностей, которые могут возникнуть в схеме регулирования, при обрыве тиристора, конденсатора блокировки базового тока и т.д., а также при перегрузках в выходных цепях или цепях нагрузки, когда он перестает отрабатывать увеличение мощности, и напряжение стабилизации уменьшается, а также обеспечивает оптимальную форму тока базы как функцию коллекторного тока ключевого транзистора, что ведет к снижению потерь мощности.

Формула из обретения

Импульсный блок питания, содержащий выпрямитель питания, автогенераторный преобразователь напряжения с тиристорным выключателем, трансформатор с коллекторной,,базовой, управляющей и нагрузочкой обмотками, ключевой транзистор, эмиттер которого через резистор подключен к минусу выпрямителя питания, а коллектор через коллекторную обмотку — к плюсу выпрямителя питания, тиристор, анод которого соединен через конденсатор блокировки ключевого транзистора с базой ключевого транзистора, а катод тиристора соединен с минусом выпрямителя питания, первый диод, анод которого соединен с начаСоставитель И.Войтович

Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Редактор Л. Гратилло

Заказ 6087/54 Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4

5 14397 лом базовой обмотки, а катод " с анодом тиристора, второй диод, катод которого соединен с концом базовой обмотки и базой ключевого транзистора, а анод подключен к точке соеди5 нения конденсатора блокировки тиристора и резистора, связанного с управляющим электроды тиристора, причем другой конец конденсатора блокировки тиристора соединен с эмиттером ключевого транзистора, схему регулирования, соединенную с управляющей обмоткой и управляющим электродом тиристора, регулирующий р-и-р-транзистор, коллектор которого подключен к началу базовой обмотки, эмиттер.— к эмиттеру ключевого транзистора, а база через резистор соединена с минусом выпрямителя питания, цепочку щ запуска, включенную между плюсом выпрямителя питания и эмиттером ключево6

ro транзистора, состоящую из последовательно включенных резистора запуска, ограничительного резистора и диода, шунтированного конденсатором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем обеспечения защиты от перегрузок и перенапряжений на выходе и за счет оптимизации тока базы ключевого транзистора, в него введены два электронных ключа и резистор, при- . чем первый электронный ключ подключен параллельно. конденсатору блокировки тиристора, точка соединения резистора запуска и ограничительного резистора цепочки запуска подсоединена к коллектору регулирующего транзистора через второй электронный ключ, а резистор соединяет базу регулирующего транзистора с анодом второго диода,