Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфвз. Сфветсмих Соцеаистичервих Реслублик(51)М. Кл. Н 02 М 3/3358 Н 02 Н 7/12 с присоединением заявим 14 о -Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(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-Э тивоаварийной автоматики энергетических объектов.Известны стабилизированные источники питания, содержащие трансформатор, выпрямители, стабилизаторы, усилитель мощности, цепи управления Ы .Известны преобразовательные устройства питания с независимым возбуждением на тиристорах, используемые. для питания устройств защит и противоаварийной автоматики знергетичес э ких объектов.указанные устройства питания содержат входные фильтры, двухтактные преобразователи напряжения постоянного тока в переменный, выпрямители, сгла живающие фильтры, компенсационные стабилизаторы непрерывного регулирования и пусковую схему 2.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 ,сверхтокоэ,Известен также стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий выходной стабилизатор непрерывного действия, преобразователь постоянного тока, включающий в себя транзисторный инвертор, выпрямитель и сгла- живающий 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 вамскания, 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 ком 860235плектных распределительных устройствах.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является преОбразователь напряжения, содержащийинверторную ячейку на силовых транзисторах, подключенных к первичной5обмотке выходного силового трансфор-,матора,управляющие электроды которыхподсоединены к ненасыщающемуся трансформатору, соединенному с одной изобмоток силового трансформатора через регулятор напряжения, пусковойблок из резисторов и конденсатора,блок защиты от перегрузок, исполнительные контакты которого присоединены к первичной обмотке насыщающегося трансформатора Г 33,Недостаток данного устройства внизких КПД и надежности из-за несовершенства цели запуска инверторнойячейки, 20Цель изобретения - повышение КПДи надежности устройства.Поставленная цель достигаеТсятем, что в пусковой блок введены резистор, динистор и диод, причем силовой переход одного из транзисторовподключен к последовательной цепочке,состоящей из резистора, зашунтированного последовательной цепью диода идругого резистора, и конденсатора,общая точка которых подключена к одному из силовых электродов динистора,через резистор подключенного другимсиловым электродом к базе упомянутого транзистора.В связи с высоким уровнем входного напряжения инвертор выполнен помостовой или полумостовой схеме, Схема пуска должна обеспечить в моментпуска большой пусковой ток, а затемдолжна быть отключена. 40На чертеже приведена схема стабилизированного преобразователя .Стабилизированный преобразовательсодержит переключатель 1, входнойфильтр 2, резисторы 3 - 9, диод 10, 4динистор 11, силовые транзисторы 12и 13, конденсаторы 14 - 16, силовойтрансформатор 17, насыщающийся трансформатор 18, регулятор 19 напряжения,стабилизаторы постоянного напряженияс 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 1входнЪе напряжение подается черезфильтр 2 на инвертор, который выполнен на полумостовой схеме, состоящейиз транзисторов 12 и 13, конденсаторов 15 и 16, силового трансформатора еО17 и насыщающегося трансформатора 18.Одновременно входное напряжение подается на схему пуска, состоящую иззарядного резистора 5, конденсатора14, динистора 11 и разрядного резис 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 тран. зистора 13., При насьвении 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 13 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 конденсатор 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 на возврат, то пуска инвертора не проис860235 Формула изобретения ВНИИПИ 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 1 б разряжается через резистор 3 и схема инвертора готова к работе . Включением переключателя 1 осуществляется запуск инвертора.15Устройство позволяет повысить надежность эксплуатация защит путем предотвращения срабатывания при возникновении неисправности в устройстве питания . ЮКроме 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 трансформаторачерез регулятор напряжения, пусковой блок из резисторов и конденсатора, блок защиты от перегрузок, исполнительные контакты которого присоединены к первичной обмотке насыщающегося трансформатора, о т л и ч а ю щ и й с я 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 силовьаа электродом к базе упомянутого транзистора.истОчники информации принятые во внимание при экспертизе1. 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 Р 2765217/07,