Импульсный блок питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 114 Н ог 335 ВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДА ПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(54) ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к преобра зовательной 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 транзистора 14, дальнейшему снижению напряжения на выходе и т.д. Источник "глохнет. Аналогично, при перенапряжении повышается напряжение на конденсаторе 12 блокировки тиристора, чтовызывает срабатывание первого электронного ключа 21, разряжающего этот конденсатор, что приводит к снижению тока базы регулирующего транзистора 14, источник "глохнет". Этим обеспечивается защита устройства от перегрузки и перенапряжений на выходе, т,е, повышается надежность устройства. 1 ил.Изобретение относится к области электротехники, в Частности преобразовательной техники, и может быть использовано при разработке блоков пи 5 тания телевизионных приемников.Целью изобретения является повышение надежности устройства путем обеспечения его защиты от перегрузоки перенапряжений на выходе и за счет 10оптимизации тока базы ключевоготранзистора.На чертеже приведена электрическая схема импульсного блока питания.15Импульсный блок питания содержитвыпрямитель 1 питания, трансформатор :с обмотками коллекторной 2, базовой3, управляющей 4, нагрузочной 5,ключевой транзистор" 6, эмиттер кото рого через резистор 7 подключен кминусу выпрямителя 1 питания, а коллектор через коллекторную обмотку 2. -к плюсу выпрямителя 1 питания. Анодтиристора 8 соединен с конденсато". 25ром 9 блокировки ключевого транзистора 6, другой конец которого соединен с базой ключевого транзистора,а катод тиристора 8 соединен с минусом выпрямителя 1 питания. Ананд первого диода 10 соединен с началомбазовой обмотки 3, а катод - с анодом тиристора 1 8. Второй диод 11 катодомсоединен с концом базовой обмотки 3и базой ключевого транзистора 6, аанодом подключен к точке соединенияконденсатора 12 блокировки тиристора и резистора 13, связанного с,угравляющим электродом тиристора 8, причем другой конец конденсатора 12 блоки" 4 О 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 подключен 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 подключен 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. Стабилиза" ция 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 выпрямителей нагрузки.Отрицательное напряжение на кон" денсаторе 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 ре" жиме стабилизации напряжения на конденсаторе 12 также стабилизированно. Падение напряжения на резистореот протекания линейно нарастающего коллекторного тока транзистора 6 явля з143971 ется управляющим напряжением для регулирующего транзистора 14, обеспечивая изменение сопротивления перехода коллектор-эмиттер транзистора 14 и соответственно базового тока5 транзистора 6 пропорционально изменению его коллекторного тока. Однако без начального смещения транзистор 14 начинает проводить не с нача ла фазы проводимости ключевого транзистора, а по достижении определенного напряжения на резисторе 7, необходимого для отпирания регулирующего транзистора 14. Поэтому для обеспече 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 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 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. В 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 происходит выключение блока питания. При различных неисправностях в схеме 16 регулирования, обрыве диода 10, кон" денсатора 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 ключево" го транзистора, что ведет к снижению потерь мощности.Формула изобретенияИмпульсный блок питания, содержащий выпрямитель питания, автогенераторный преобразователь напряжения с тиристорным выключателем, транс" форматор с коллекторнойбазовой, 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.ВойтовичТехред А,Кравчук Корректор Н.Король Редактор Л. Гратилло Заказ 6087/54 Тираж ббб ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. 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 соеди 5 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 ключево 15 6го транзистора, состоящую из последовательно включенных резистора запуска, ограничительного резистора и диода, шунтированного конденсатором,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности устройства путем обеспечения защиты от перегрузок и перенапряжений на выходе иза счет оптимизации тока базы ключевого транзистора, в него введены дваэлектронных ключа и резистор, причем первый электронный ключ подключен параллельно. конденсатору блокировки тиристора, точка соединениярезистора запуска и ограничительногорезистора цепочки запуска подсоединена к коллектору регулирующего транзистора через второй электронньмключ, а резистор соединяет базу регулирующего транзистора с анодомвторого диода,