Источник вторичного электропитания

Изобретение относится к преобразова, тельной технике и может быть использованов источниках вторичного электропитания,Цель изобретения - повышение надежности и упрощениеконструкции. 5На фиг. 1 представлена схема источника вторичного электропитания; на фиг. 2 и3 - схемы диодного коммутатора соответственно для однотактного и двухтактного инверторов; на фиг, 4 - схема, поясняющая 10принцип вычисления токов в предполагаемом источнике, на фиг; 5 - схема узла управления с входом токовой защиты; на фиг. 6 -временные диаграммы, поясняющие работу источника на примере однотактного инвертора.На временной диаграмме обозначены:ток через транзисторы инвертора Г 1 (а), токпервой вторичной обмотки силового трансформатора 1 г (б), ток его второй вторичной 20обмотки 1 з(в), сигнал управления на выходеширотно-импульсного модулятора (ШИМ)(г), сигнал на выходе нуль-органа (НО) (д), инапряжение на конденсаторе Ос (е),Источник вторичного электропитания 25(фиг. 1) содержит инвертор 1 с блоком 2управления на входе и силовым трансформатором 3 на выходе, его первая и втораявторичные обмотки через соответственнопервый 4 и второй 5 каналы питания соединены с соответствующими выводами 6 и 7для подключения нагрузки, первый трансформатор 8 тока, первичной обмоткой включенный в цепь первичной обмотки силовоготрансформатора, второй трансформатор 9 35тока, первичйой обмоткой включенный вцепь второй вторичной обмотки силовоготрансформатора, первый 10 и второй 11 нагруэочные резисторы, первыми выводамисоединенные с вторым выводом вторичной 40обмотки первого трансформатора 8 тока и спервым входом 12 диодного коммутатора13, второй вход 14 которого соединен с вторым выводом второго нагруэочного резистора 11 и первым выводом вторичной 45обмотки второго трансформатора 9 тока,третий вход 15 соединен с вторым выводомпервого нагрузочного резистора 10 и первым и вторым выводами вторичных обмотоксоответственно первого 8 и второго 9 трансформаторов тока, первый выход 16 соединен с "общим" проводом, а второй выход17- с входом токовой защиты блока 2 управления, вход отрицательной обратной связикоторого подключен к выводам 6 для подключения нагрузки первого канала, При использовании однотактного инверторадиодный коммутатор (фиг. 2 а) содержит двадиода 18 и 19, анодами соединенных с вторым выходом 17, а катодами - с вторым 14 и третьим 15 входами, при этом первые вход 12 и выход 16 соединены между собой. При использовании двухтактного инвертора (Фиг. 3) диодный коммутатор содержит три первых диода 20, анодами соединенных с вторым выходом 17, а катодами соответственно с тремя входами 12, 14 и 15 и анодами вторых трех диодов 21, катодами подключеннцх к первому выходу 16. На фиг. 4 источники 22 и 23 тока замещают трансформаторы 8 и 9 тока; на фиг. 5 блок управления 2 включает в себя ШИМ 24, выходом соединенный с управляющим входом инвертора, входом отрицательной обратной связи - с выводами для подключения нагрузки 6, а блокирующим входом - с выхо дом нуль-органа 25, вход которого через первый суммирующий резистор 26 соединен с конденсатором 27 и вторым выходом 17 диодного коммутатора через второй суммирующий резистор 28 с источником 29 опорного напряжения, и через третий суммирующий резистор 30 - с выводами 6 для подключения нагрузки.Источник вторичного электропитания работает следующим образом.Широтно-модулируемые импульсы, вырабатываемые блоком 2 управления (фиг.5 г), усиливаются инвертором 1, развязываются силовым трансформатором 3, преобразу,отся в постоянные напряжения каналами 4 и 5 питания и подаются на выводы 6 и 7 для подключения нагрузки. При этом, если во втором канале питания используется импульсный стабилизатор, то во второй вторичной обмотке силового трансформатора импульс тока будет меньше по длительности, чем импульс напряжения на его обмотках,Ток пеовичной обмотки силового трансформатора (фиг, ба)1=4+ 1 г+Э 11 1Кт 1 Ктггде 1 и,г, з, Кт 1, ктг - соответственно ток намагничивания, токи вторичных обмоток и коэффициент трансформации силового трансформатора, трансформируется во вторичную обмоткупервого трансформатора 8 тока с коэффициентом трансформации Ктт 1 11 = Ктт 1 р+ 1 г+з.К ТТ 1 К ТТ 1 Кт 1 КтгТок второй вторичной обмотки трансФорматора 3 (фиг. 6 в) трансформируется во вторичную обмотку трансформатора 9 тока с коэффициентом трансформации КТТ 2,3 13 Кттг, 1577013Поскольку вторичные обмотки, представляющие иэ себя в первом приближении источники тока (фиг. 4), включеныпараллельно нагрузочному резистору 10, тоток через него будет равен разности токовисточника тока1 1+з = К тт 11 Р +з -Кт 1- з Кттг+ г.Кд 1КттгПри выборе коэффициентов трансформации трансформаторов тока, удовлетворяющих соотношение Ктт 1/Кт 1 = Кттг, токчерез нагрузочный резистор 10 будет пропорционален току намагничивания и току впервой вторичной обмотке.Ток,через нагрузочный резистор 11 будет равен току вторичной обмотки трансформатора 8 тока, в цепь которого онвключен, а значит пропорционален токувторой вторичной обмотки силового трансформатора,Диодный коммутатор 13 выделяет изсигналов нагрузочных резисторов 10 и 11больший по амплитуде, выпрямляет и подает его на вход токовой защиты блока управления.В приведенном примере конкретноговыполнения (фиг. 5) полученный сигнал интегрируется конденсатором 27 (фиг. 6 е) исравнивается на входе нуль-органа 25 посредством суммирующих резисторов 26, 28и 30 с напряжением источника 29 опорногонапряжения и выходным напряжением первого канала (фиг, 6 д,е). При превышениитока первичной обмотки силового трансформатора тока его первой или тока второйвторичных обмоток определенной величины нуль-орган вырабатывает блокирующийсигнал, ограничивающий ширину импульса. управления инвертором, В данном случаеаварийно нарастает ток второй вторичной,обмотки силового трансформатора 3(фиг. 6 в), что вызывает рост напряжения наконденсаторе 27 и срабатывание нуль-органа 25. Импульс управления инвертором снимается раньше, чем в нормальном режиме на время Л 1 (фиг. бг), а через время, соответствующее времени выключения транзисторов инвертора 18 ыкл, снимается импульс тока инвертора (фиг. 6 а,б,в), также ограни ченного по длительности на время й . Напряжение на выходе источника снижается и вследствие уменьшения тока через резстор 30 (фиг, 5) уменьшается ток перегрузки. В режиме короткого замыкания остаточный 10 ток нагрузки определяется током через резистор 28.формула изобретения15 Источник вторичного электропитания,содержащий инвертор с силовым трансформатором на выходе, первая и вторая вторичные обмотки которого через выходные цепиподключены соответственно к первому и20 второму выводам, блок управления с входомтоковой защиты и стабилизирующим входом, подключенным к выводу первой выходной цепи, а выходом - к управляющемувходу инвертора, и первый трансформатор25 тока с первым нагрузочным резистором, о тл и ча ющийся тем, что,сцельюповышения надежности и упрощения, в него введены второй трансформатор тока, включенный в цепь второй вторичной обмотки сило 30 вого трансформатора, второй нагрузочныйрезистор и диодный коммутатор, первыйвход которого соединен с первыми выводами первого и второго нагрузочных резисторов и вторым выводом вторичной обмотки35 первого трансформатора тока, первичнаяобмотка которого включена в цепь первичной обмотки силового трансформатора, второй вход - с первым выходом вторичнойобмотки второго трансформатора тока, вто 40 рой вывод которой соединен с первым выводом вторичной обмотки первоготрансформатора тока, вторым выводом первого нагрузочного резистора и третьим входом диодного коммутатора, первый выход45 которого подключен к общей шине, а второй - к входу токовой защиты блока управления, 1577013Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб 4/5