PT1258076E - Fonte de alimentação comutada com capacidade de armazenamento e regulação de potência - Google Patents

Fonte de alimentação comutada com capacidade de armazenamento e regulação de potência Download PDF

Info

Publication number
PT1258076E
PT1258076E PT01903137T PT01903137T PT1258076E PT 1258076 E PT1258076 E PT 1258076E PT 01903137 T PT01903137 T PT 01903137T PT 01903137 T PT01903137 T PT 01903137T PT 1258076 E PT1258076 E PT 1258076E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
power supply
power
power source
alternating current
time slots
Prior art date
Application number
PT01903137T
Other languages
English (en)
Inventor
Kenneth W Kayser
Kalman Zsamboky
Robert A Shaufl
Original Assignee
Bias Power Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bias Power Inc filed Critical Bias Power Inc
Publication of PT1258076E publication Critical patent/PT1258076E/pt

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/338Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Description

DESCRIÇÃO
"FONTE DE ALIMENTAÇÃO COMUTADA COM CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO E REGULAÇÃO DE POTÊNCIA"
Campo Da Invenção A presente invenção refere-se, de um modo geral, a sistemas de alimentação eléctrica e, mais particularmente, a fontes de alimentação autónomas para o fornecimento de uma saida de corrente continua a partir de uma fonte de potência em corrente alterna. Uma aplicação particularmente útil para a presente invenção é no fornecimento de correntes de polarização e noutras aplicações sensíveis ao custo, tais como aparelhos eléctricos utilizando microprocessadores.
Sumário Da Invenção A Patente U.S. N2 5790390 descreve um sistema de alimentação eléctrica que inclui uma fonte de potência em corrente alterna e uma fonte de alimentação autónoma para armazenamento de energia proveniente da fonte de potência em corrente alterna durante primeiros intervalos de tempo seleccionados e conversão de, pelo menos, uma parte da energia armazenada para uma saída de corrente contínua durante segundos intervalos de tempo seleccionados. Um díodo ou outro interruptor desliga a fonte de alimentação autónoma da fonte de potência em corrente alterna durante os segundos intervalos de tempo seleccionados para reduzir a EMI conduzida. Os primeiros e 1 segundos intervalos de tempo seleccionados estão, de um modo preferido, sincronizados com a frequência da fonte de potência em corrente alterna. É um objectivo principal da presente invenção proporcionar uma fonte de alimentação autónoma melhorada do tipo genérico descrito na patente acima mencionada, mas tendo um melhor rendimento.
Outro importante objectivo desta invenção é proporcionar uma melhor fonte de alimentação autónoma isolada que forneça uma potência de saída em corrente contínua constante ao longo de um leque alargado de tensões de entrada em corrente alterna e temperaturas. É ainda outro objectivo desta invenção proporcionar uma fonte de alimentação autónoma melhorada desse tipo que seja extremamente fiável em termos de funcionamento e possa ser construída de modo robusto.
Outros objectivos e vantagens da invenção serão evidentes a partir da descrição pormenorizada que se segue e dos desenhos anexos.
De acordo com a presente invenção, os objectivos anteriores são obtidos ao proporcionar-se um sistema de alimentação eléctrica compreendendo uma fonte de potência em corrente alterna; uma fonte de alimentação autónoma para armazenamento de energia proveniente da fonte de potência em corrente alterna durante primeiros intervalos de tempo seleccionados e conversão, pelo menos, da energia armazenada numa saída de corrente contínua durante segundos intervalos de tempo seleccionados; um 2 meio para desligar a fonte de alimentação autónoma da fonte de potência em corrente alterna durante os segundos intervalos de tempo seleccionados para diminuir a EMI conduzida; e um meio de regulação de potência para impedir variações nos primeiros e segundos intervalos de tempo seleccionados devido a variações na tensão de entrada alterna e temperatura. Na forma de realização preferida da invenção, o meio de regulação de potência é eficaz ao funcionar em tensões de entrada alternas compreendidas entre 85 e 265 e temperaturas compreendidas desde valores abaixo de zero graus C até superiores a 75 graus C. A fonte de alimentação autónoma desta invenção inclui, de um modo preferido, um meio de comutação para controlar os primeiros e segundos intervalos de tempo seleccionados e um meio de conservação de energia para armazenar energia para fazer disparar o meio de comutação durante os segundos intervalos de tempo seleccionados, de modo a evitar um consumo continuo de potência durante esses intervalos.
Descrição Resumida Dos Desenhos A FIG. fornecimento invenção; e 1 é um diagrama esquemático de um sistema de de correntes de polarização incorporando a A FIG. fornecimento incorporando 2 é um diagrama de correntes a invenção. esquemático de um sistema de de polarização alternativo 3
Descrição Detalhada de Formas de Realização Preferidas
Embora a invenção seja susceptível de várias modificações e formas alternativas, as suas formas de realização especificas foram mostradas a titulo de exemplo nos desenhos e irão ser descritas em pormenor neste documento. Deve compreender-se, no entanto, que não se pretende limitar a invenção às formas particulares divulgadas, mas, pelo contrário, a intenção é abranger todas as modificações, equivalentes e alternativas cobertas pelo âmbito da invenção definida pelas reivindicações apensas.
No que se refere, agora, aos desenhos, a FIG. 1 ilustra um sistema de fornecimento de correntes de polarização para receber alimentação em corrente alterna de uma fonte externa conectada a um par de terminais 10a e 10b de entrada e fornecer uma saída de corrente contínua regulada a um par de terminais 11a e 11b de saída. O sinal de corrente alterna proveniente de um terminal de entrada é aplicado através de um fusível F1 e uma resistência Rl ao ânodo de um díodo Dl que funciona como um rectificador de meia onda para deixar passar apenas os meios ciclos positivos da entrada em corrente alterna. A resistência Rl funciona como uma resistência limitadora de corrente para limitar a irrupção de energia proveniente dos terminais de entrada quando o díodo Dl está a conduzir.
Do díodo Dl, a entrada de potência rectificada é transferida para um condensador Cl de armazenamento para armazenar a energia de entrada. O condensador Cl é carregado durante cada meio ciclo positivo da entrada em corrente alterna e é periodicamente descarregado durante os intervalos de tempo quando o Dl não está a conduzir. Isto desliga, efectivamente, a 4 alimentação proveniente da linha de entrada em corrente alterna durante a transferência de potência para a saída. Quando o condensador Cl se descarrega, a energia armazenada flui através do enrolamento Lp primário de um transformador TI conectado em série com um FET Q6. 0 FET é controlado por um circuito de controlo (descrito abaixo) que controla a transferência de potência da saída de corrente contínua ao ligar e desligar o FET. 0 díodo Dl funciona como um interruptor de desconexão para desligar a fonte de alimentação autónoma da fonte de potência em corrente alterna enquanto a energia do Cl está a ser transferida para a saída, que é quando a maioria da EMI condutora é gerada. Consequentemente, a maioria da EMI condutora gerada pela fonte de alimentação autónoma fica confinada à própria fonte de alimentação e não pode interferir com outros circuitos ou dispositivos. Como é evidente da descrição que se segue, a maioria das alterações de comutação e indução que produzem a EMI na fonte de alimentação autónoma ocorre durante a transferência de potência, quando o díodo está no seu modo desconectado. Se desejado, pode utilizar-se um dispositivo de comutação activo em vez do díodo Dl, que funciona como um interruptor passivo.
Sempre que o FET Q6 é ligado, a corrente flui através do enrolamento Lp primário do transformador TI que armazena energia como um indutor de indutância Lp. Esta corrente ascende até um valor de pico, Ipk, que flui através de uma resistência R2 ligada entre FET Q6 e comum. 0 Ipk produz uma tensão através da resistência R2 que leva o circuito de controlo a desligar o FET Q6. Com o FET Q6 desligado, o campo magnético acumulado no enrolamento primário do transformador TI desvanece-se e a energia presente no campo é transferida para o enrolamento Ls 5 secundário do transformador Tl. Isto produz uma corrente de saída que flui através de um díodo D2 para o terminal 11a de saída e regressa através do terminal 11b. Um condensador C2 conectado aos terminais de saída nivela a saída e um díodo D3 de Zener, em paralelo com o condensador C2, regula a tensão de saída. 0 díodo D2 impede a condução no enrolamento secundário do transformador Tl, enquanto o condensador Cl se descarrega através do enrolamento primário. 0 sistema de fornecimento de correntes de polarização ilustrativo proporciona uma potência de saída constante. 0 circuito 10 de controlo desliga o FET Q6 quando a tensão nos terminais da resistência R2 se acumula até um nível pré-seleccionado representando um valor Ipk de corrente máximo que é ligeiramente inferior ao nível de início de saturação do núcleo do transformador Tl. Isto é, o valor de Iplc determina a potência Eout armazenada no enrolamento Lp primário, como se pode ver pela fórmula seguinte:
Eout = Vi LpIpk2 em que Lp é a indutância do enrolamento primário do transformador e Ipk é a corrente máxima através da resistência R2. O circuito de controlo ordena ao FET Q6 para transferir energia do condensador Cl para o transformador Tl durante um único intervalo de tempo em cada meio ciclo negativo da entrada em corrente alterna. Neste circuito, a queda de tensão nos terminais do par de resistências R3 e R4 determina o momento de desconexão de um transístor Ql, o que ocorre durante meios ciclos positivos da entrada em corrente alterna quando a tensão Vbe base-emissor do transístor Ql é positiva. Quando o 6 transístor Q1 está desligado, o FET Q6 e um par de transístores Q2 e Q3 ficam em espera enquanto o condensador Cl é carregado. Durante o meio ciclo negativo da entrada em corrente alterna, a tensão Vbe base-emissor do transístor Q1 fica negativa e o Q1 é ligado, o que permite a ligação do FET Q6 e a descarga do condensador Cl. 0 sinal de corrente alterna proveniente de um terminal de entrada é aplicado através das resistências R3 e R4 ao ânodo de um díodo D4 que, como o díodo Dl, funciona como um rectificador de meia onda para deixar passar apenas os meios ciclos positivos da entrada em corrente alterna. A potência de entrada rectificada saindo do díodo D4 é transferida para um condensador C3 de armazenamento para armazenar a energia de entrada. Como o condensador Cl, o condensador C3 é carregado durante cada meio ciclo positivo da entrada em corrente alterna. Um díodo D5 de Zener limita a tensão aos terminais do condensador C3 e normaliza a carga armazenada de um modo relativamente independente da tensão de entrada em corrente alterna. Quando o transístor Q1 é ligado, o condensador C3 descarrega-se através do circuito emissor-colector do transístor Q1 e de uma resistência R5 para a porta do FET. Este circuito fornece a tensão necessária para ligar o FET Q6. 0 condensador C3 e o Zener D5 são seleccionados para que o condensador C3 armazene apenas a quantidade de energia necessária para ligar o FET Q6 para o intervalo de tempo exigido para atingir o valor Ipk. Isto melhora a eficiência do circuito ao diminuir o consumo de potência do circuito. Um condensador C4 conectado aos terminais do díodo D4 filtra o ruído proveniente da fonte de potência em corrente alterna. 7
Quando o FET Q6 está ligado, a corrente proveniente do condensador Cl sobe através do FET Q6 de modo a transportar energia para o enrolamento primário do transformador TI. A subida de corrente faz ligar um transístor Q3 quando a tensão à volta da R2 se acumula até atingir a tensão Vref de referência seleccionada. Quando o transístor Q3 está ligado, liga o transístor Q2. Os transístores Q2 e Q3 formam um dispositivo de activação/desactivação que desliga o FET Q6 ao fazer descer a tensão no conector de porta do FET Q6 Este dispositivo de activação/desactivação mantém o FET Q6 em espera até que 0 condensador C3 seja descarregado e a corrente de alimentação dos transístores Q2 e Q3 se esgote, desligando, desse modo, o dispositivo de activação/desactivação. As resistências R6 e R7 determinam o nível de corrente com o qual o dispositivo de activação/desactivação é desligado. Um condensador C5 é conectado em paralelo com a resistência R6 para diminuir a ocorrência de disparos falsos no circuito de controlo. Quando o FET Q6 se desliga, o campo magnético acumulado no enrolamento primário do transformador TI desvanece-se e a energia no enrolamento primário transfere-se para o enrolamento secundário. 0 cátodo do díodo D6 de Zener está conectado à porta do FET Q6 através de R5 para impedir que a tensão na porta do Q6 atinja um nível que possa danificar o Q6 ou o leve a funcionar incorrectamente. Na porta do FET Q6, um díodo D7 está conectado entre a fonte e a porta do FET para o proteger contra o aparecimento de picos negativos e outro díodo D8 está conectado em paralelo com a resistência R5 para levar o FET a desligar-se rapidamente quando a tensão na porta do FET é reduzida pelo dispositivo de activação/desactivação.
Quando o circuito descrito até agora é utilizado em aplicações envolvendo um vasto leque de temperaturas de funcionamento, as características das junções base-emissor dos transístores Q2 e Q3 podem variar com í a temperatura, o que, por sua vez, altera os intervalos de tempo durante os quais o FET Q6 está ligado e desligado. Especificamente, a tensão com a qual o transístor Q3 é ligado (a tensão à volta da resistência R7) pode variar com a temperatura. Para evitar essas variações nos intervalos de tempo, um comparador de baixa potência incluindo um par de transístores Q4 e Q5 está conectado à porta e fonte do FET Q6. Este comparador tem o efeito de produzir uma alteração de tensão acentuada na resistência R7 para que o instante em que o transístor Q3 é ligado seja sempre substancialmente o mesmo, independentemente das alterações no nível de tensão específico exigido para ligar o transístor Q3 devido a alterações de temperatura. 0 comparador inclui um divisor de tensão formado por resistências R8 e R9 que define a tensão Vref de referência do comparador. Este divisor de tensão aplica uma parte da tensão de ligação do FET Q6 à base do transístor Q4, enquanto a base do segundo transístor Q5 recebe a tensão do lado FET da resistência R2. Quando a tensão nos terminais da resistência R2 se acumula igualando a tensão Vref de referência, o transístor Q5 é desligado e o transístor Q4 é ligado, dirigindo a corrente, definida pela resistência RIO, para a resistência R7. A tensão criada nos terminais da resistência R7 liga, subsequentemente, o dispositivo de activação/desactivação e desliga o FET Q6. As tensões base-emissor de ambos transístores Q4 e Q5 são sensíveis à temperatura, por isso, ambas se alteram quando as temperaturas mudam, impedindo, desse modo, qualquer alteração nos intervalos 9 de tempo durante os quais o FET está ligado ou desligado devido a alterações de temperatura. A FIG. 2 ilustra um circuito 10 de controlo modificado para descarregar o condensador Cl em múltiplos incrementos de tempo dentro de cada meio ciclo negativo da entrada em corrente alterna, em vez de um único incremento, como no circuito da FIG. 1. A descarga do condensador Cl em múltiplos incrementos de tempo permite que os intervalos de descarga sejam mais curtos, com menos energia por impulso, o que, por sua vez, permite utilizar um transformador mais pequeno. Isto pode ser uma vantagem significativa em aplicações tendo requisitos de potência relativamente grandes, o que pode levar a que o transformador exigido tenha grandes dimensões.
No circuito da FIG. 2, como na FIG. 1, o sinal em corrente alterna proveniente de um terminal 10a de entrada é aplicado através de um fusivel F1 e uma resistência RI ao ânodo de um diodo Dl que funciona como um rectificador de meia onda para deixar passar apenas os meio ciclos positivos da entrada em corrente alterna. A resistência RI funciona como uma resistência limitadora de corrente para limitar a irrupção de energia proveniente dos terminais de entrada quando o diodo Dl está a conduzir. Do diodo Dl, a entrada de potência rectificada é transferida para um condensador Cl de armazenamento para armazenar a energia entrada. O condensador Cl é carregado durante cada meio ciclo positivo da entrada em corrente alterna e é periodicamente descarregado durante os intervalos de tempo quando o Dl não está a conduzir. Isto desliga, efectivamente, a alimentação proveniente da linha de entrada em corrente alterna durante a transferência de potência para a saída. Quando o condensador Cl se descarrega, a energia armazenada flui através 10 do enrolamento Lp primário do transformador TI conectado em série com um circuito integrado 20 contendo um FET. O circuito integrado 20 é um comutador autónomo, tal como o TNY253, 254 ou 255 disponíveis na Power Integrations, Inc. em Sunnyvale, Califórnia. Estes circuitos integrados incluem um MOSFET de alta tensão, um oscilador, uma fonte de corrente comutada de alta tensão e circuitos limitadores de corrente e de protecção térmica. 0 circuito integrado inclui um pino D de dreno que é a conexão de dreno ao MOSFET para proporcionar uma corrente de funcionamento interna para a operação de arranque e de regime permanente; um pino S de fonte, que é a conexão de fonte ao MOSFET; um pino BP de derivação para conexão a um condensador CIO de passagem externo para uma alimentação gerada internamente e um pino EN de activação que permite a ligação do MOSFET quando o pino está em tensão e permite o fim da comutação do MOSFET retirando a tensão ao pino. Desde que o pino EN de activação esteja em tensão, o oscilador interno liga o MOSFET no início de cada ciclo da saída do oscilador. O MOSFET é, então, desligado quando a corrente sobe até ao limite de corrente e, depois, é de novo ligado no início do ciclo seguinte da saída do oscilador. Este ligar e desligar cíclico do MOSFET continua até que o pino EN de activação fique sem tensão.
No que se refere, de novo, à FIG. 2, o nível de tensão no pino EN de activação é controlado por um transístor Q10. Um par de resistências RIO e Rll forma um divisor de tensão que determina quando é que o transístor Q10 é ligado, o que ocorre quando a tensão na base do transístor Q10 atinge uma tensão VTI de limiar seleccionada. Quando o transístor Q10 está ligado, o pino EN fica sem tensão para impedir a comutação do MOSFET no circuito integrado 20. Quando a tensão na base do transístor Q10 11 é inferior à tensão VTi de limiar, o transístor Q10 desliga-se, o que faz com que a tensão no pino EN de activação fique em tensão para que o MOSFET possa ser ligado no início do ciclo seguinte da saída de oscilador. Uma resistência R12 conectada entre o lado positivo do condensador Cl e o pino EN determina o nível de tensão no pino EN, quando o transístor Q10 está desligado.
Um cátodo do díodo D10 de Zener está conectado à entrada EN de activação do circuito integrado 20 para impedir que a tensão na entrada EN atinja um nível que possa avariar o FET ou dar origem a um funcionamento incorrecto. Um condensador CIO está conectado à massa desde o terminal BP do módulo 20 de comutação para diminuir disparos falsos nesse módulo.
Embora a invenção tenha sido descrita recorrendo, como referência particular, à utilização de um sistema de transferência de potência por retorno instantâneo, deve compreender-se que se podem utilizar outros tipos de sistemas de transferência.
Lisboa, 27 de Janeiro de 2010 12

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Sistema de alimentação eléctrica compreendendo uma fonte de potência em corrente alterna; uma fonte de alimentação autónoma incluindo uma capacitância (Cl) para armazenamento de energia proveniente da fonte de potência em corrente alterna durante primeiros intervalos de tempo seleccionados e conversão de, pelo menos, uma parte da energia armazenada numa saida de corrente continua durante segundos intervalos de tempo seleccionados; um meio (Dl) de comutação de potência para desligar a referida fonte de alimentação autónoma da referida fonte de potência em corrente alterna durante os segundos intervalos de tempo seleccionados, estando, pelo menos, os referidos primeiros intervalos de tempo seleccionados, sincronizados com a frequência da referida fonte de potência em corrente alterna para assegurar a desconexão da referida fonte de alimentação autónoma da referida fonte de potência em corrente alterna durante os referidos segundos intervalos de tempo seleccionados durante o funcionamento normal do referido sistema de alimentação eléctrica, e um meio de regulação de potência tendo um transformador (Tl) com um enrolamento (Lp) primário, um meio (Q6) para fornecer corrente ao referido enrolamento primário a partir da referida capacitância (Cl) durante os referidos segundos intervalos de tempo seleccionados e meios (Q1-Q6) para 1 interromper o fluxo de corrente para o referido enrolamento primário a um nível de corrente de pico pré-seleccionado através dos terminais do enrolamento primário, caracterizado por interromper o fluxo de corrente para o referido enrolamento primário de um modo substancialmente independente da temperatura; em que o referido meio de regulação de potência inclui um interruptor de controlo para controlar os referidos meios (Q1-Q6) de interrupção em resposta a uma tensão representando o referido nível de corrente de pico pré-seleccionado, em que o referido interruptor de controlo compreende um comparador de baixa potência incluindo um par de transístores (Q4, Q5) e um divisor (R8, R9) de tensão; e em que o referido meio de regulação de potência inclui uma segunda capacitância (C5) para armazenar a quantidade de energia necessária para fazer disparar o referido meio (Dl) de comutação de potência e para accionar o referido interruptor de controlo.
  2. 2. Sistema de alimentação eléctrica da reivindicação 1, em que os referidos primeiros intervalos de tempo seleccionados são, pelo menos, partes dos meio ciclos positivos do sinal de entrada proveniente da referida fonte de potência em corrente alterna.
  3. 3. Sistema de alimentação eléctrica da reivindicação 1 ou 2, em que os referidos segundos intervalos de tempo 2 seleccionados ocorrem dentro de meios ciclos negativos do sinal de entrada proveniente da referida fonte de potência em corrente alterna.
  4. 4. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 3, em que a referida fonte de alimentação autónoma inclui um meio (C2) para converter uma quantidade substancialmente constante da referida energia armazenada para a referida saida em corrente continua em cada um dos referidos segundos intervalos de tempo seleccionados.
  5. 5. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 4, em que a referida fonte de alimentação autónoma inclui um condensador (Cl) para armazenar a referida energia proveniente da referida fonte de potência em corrente alterna durante os referidos primeiros periodos de tempo seleccionados e um meio (Q6) de comutação controlável conectado ao referido condensador (Cl) para controlar os referidos segundos intervalos.
  6. 6. Sistema de alimentação eléctrica da reivindicação 5, em que o referido meio (Q6) de comutação controlável está sincronizado com a frequência da referida fonte de potência em corrente alterna.
  7. 7. Sistema de alimentação eléctrica da reivindicação 5, que inclui meios (Q1-Q5) de controlo para desligar o referido meio (Q 6) de comutação durante os referidos primeiros intervalos de tempo seleccionados e depois da descarga de uma quantidade de energia seleccionada proveniente do 3 referido condensador (Cl) em cada um dos referidos segundos intervalos de tempo seleccionados.
  8. 8. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 7, que inclui um meio (C2) para converter, pelo menos, uma parte da energia armazenada para a referida saída de corrente contínua em múltiplos segundos intervalos de tempo seleccionados entre cada par sucessivo dos referidos segundos intervalos de tempo seleccionados.
  9. 9. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 8, que inclui um meio (Cl) para armazenar a referida energia proveniente da referida fonte de potência em corrente alterna quando o sinal de entrada em corrente alterna proveniente da referida fonte é superior a uma tensão de limiar predeterminada e um meio para converter a energia armazenada para a referida saída de corrente contínua quando o referido sinal de entrada em corrente alterna é inferior à referida tensão de limiar.
  10. 10. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 9, em que a referida fonte de alimentação autónoma inclui um rectificador (D7, D8) de meia onda recebendo o sinal em corrente alterna da referida fonte de potência e um condensador (Cl) de armazenamento recebendo a saída do referido rectificador.
  11. 11. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 10, em que a referida fonte de alimentação autónoma inclui meios (Cl, C2) para manter uma transferência substancialmente constante da referida energia armazenada para a referida saída de corrente 4 contínua durante os referidos segundos intervalos de tempo seleccionados.
  12. 12. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 11, em que a referida fonte de alimentação autónoma inclui um transformador (Tl) para receber a referida energia armazenada e um meio de comutação para formar um caminho para transferir a referida energia armazenada para o referido transformador durante os referidos segundos intervalos de tempo seleccionados.
  13. 13. Sistema de alimentação eléctrica da reivindicação 12, que inclui meios para formar um caminho para transferir a referida energia armazenada para o referido transformador durante múltiplos segmentos de tempo em cada um dos referidos segundos intervalos de tempo seleccionados.
  14. 14. Sistema de alimentação eléctrica de qualquer das reivindicações 1 a 13, em que os referidos primeiros e segundos intervalos de tempo seleccionados são sincronizados com a frequência da referida fonte de potência em corrente alterna.
  15. 15. Método para colocar em funcionamento um sistema de alimentação eléctrica para fornecer corrente contínua de reserva a partir de uma fonte de potência em corrente alterna, compreendendo o referido método armazenar energia proveniente da referida fonte de potência em corrente alterna numa capacitância durante primeiros intervalos de tempo seleccionados e converter, pelo menos, uma parte da energia armazenada numa saída de corrente 5 contínua durante segundos intervalos de tempo seleccionados, desligar a referida capacitância da referida fonte de potência em corrente alterna durante os referidos segundos intervalos de tempo seleccionados, estando, pelo menos, os referidos primeiros intervalos de tempo seleccionados sincronizados com a frequência da referida fonte de potência em corrente alterna para assegurar a desconexão da referida capacitância da referida fonte de potência em corrente alterna durante os referidos segundos intervalos de tempo seleccionados durante o normal funcionamento do referido sistema de alimentação eléctrica, fornecer corrente desde a referida capacitância a um enrolamento primário de um transformador durante os referidos segundos intervalos de tempo seleccionados, interromper o fluxo de corrente para o referido enrolamento primário a um nível de corrente de pico pré-seleccionado através dos terminais do enrolamento primário; caracterizado por interromper o fluxo de corrente para o referido enrolamento primário de um modo substancialmente independente da temperatura; em que o referido meio de regulação de potência inclui um interruptor de controlo para controlar os referidos meios de interrupção em resposta a uma tensão representando o referido nível de corrente de pico pré-seleccionado, em que 6 o referido interruptor de controlo compreende um comparador de baixa potência incluindo um par de transístores e um divisor de tensão; e em que o referido meio de regulação de potência inclui uma segunda capacitância para armazenar a quantidade de energia necessária para fazer disparar o referido meio de comutação de potência e para accionar o referido interruptor de controlo. Lisboa, 27 de Janeiro de 2010 7
PT01903137T 2000-01-19 2001-01-19 Fonte de alimentação comutada com capacidade de armazenamento e regulação de potência PT1258076E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/487,646 US6295212B1 (en) 2000-01-19 2000-01-19 Switching power supply with storage capacitance and power regulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT1258076E true PT1258076E (pt) 2010-02-04

Family

ID=23936578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT01903137T PT1258076E (pt) 2000-01-19 2001-01-19 Fonte de alimentação comutada com capacidade de armazenamento e regulação de potência

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6295212B1 (pt)
EP (1) EP1258076B8 (pt)
JP (1) JP4752166B2 (pt)
KR (1) KR100718032B1 (pt)
CN (1) CN100483911C (pt)
AT (1) ATE450921T1 (pt)
AU (1) AU769832B2 (pt)
CA (1) CA2397761C (pt)
CY (1) CY1109777T1 (pt)
DE (1) DE60140656D1 (pt)
DK (1) DK1258076T3 (pt)
ES (1) ES2335970T3 (pt)
PT (1) PT1258076E (pt)
WO (1) WO2001054260A1 (pt)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7196892B2 (en) * 2002-04-10 2007-03-27 Caelin Gabriel Method and apparatus for isolating RFI, EMI, and noise transients in power supply circuits
TWM244650U (en) * 2003-06-23 2004-09-21 Yen Sun Technology Corp Power control circuit device of DC brushless fan motor
US8570778B2 (en) * 2003-10-14 2013-10-29 Nxp B.V. Power converter with a single diode rectifier and a filter
US20070109827A1 (en) * 2003-12-10 2007-05-17 Delacruz Moises Ac to dc converter circuit
US20060209574A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Creative Technology, Ltd. Power supply
US7675760B2 (en) 2005-03-17 2010-03-09 Creative Technology Ltd. Power supply
US7432690B2 (en) 2005-05-27 2008-10-07 Hubbell Incorporated Dual circuit wall switch occupancy sensor and method of operating same
TWI339481B (en) * 2007-01-29 2011-03-21 Chimei Innolux Corp Power supplying and discharging circuit
ATE500770T1 (de) * 2007-08-22 2011-03-15 Delica Ag Vorrichtung zum brühen eines flüssigen lebens- oder genussmittels
US20090059623A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Jun Cai Switched-mode Power Supply With EMI Isolation
JP2009137322A (ja) * 2007-12-03 2009-06-25 Mazda Motor Corp ハイブリッド車両の制御方法およびハイブリッド車両
KR101041461B1 (ko) * 2008-09-18 2011-06-16 일도바이오테크주식회사 소형 고체연료연소기의 완전연소장치
CN102823121B (zh) * 2010-02-03 2015-08-19 Abb技术有限公司 用于限制电力传输或分配线的电流和/或使其断路的装置中的开关模块
EP2784906B1 (en) * 2011-11-24 2017-10-11 Kyocera Corporation Power supply control system and power supply control method
US10615598B2 (en) * 2017-03-30 2020-04-07 Chengdu Monolithic Power Systems Co., Ltd. AC switch with DC voltage generation
WO2019086328A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Signify Holding B.V. Power supply circuit and power supply method

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4017782A (en) * 1975-11-07 1977-04-12 General Electric Company DC-DC converter
JPS5816265A (ja) * 1981-07-22 1983-01-29 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 現像バイアス用電源
US4634892A (en) * 1984-01-16 1987-01-06 National Semiconductor Corporation Pulse width modulator circuit for switching regulators
US4956760A (en) 1989-01-31 1990-09-11 Zdzislaw Gulczynski High power switching power supply having high power factor
US5155430A (en) 1989-12-01 1992-10-13 Zdzislaw Gulczynski Switching power supply with constant or sinusoidal input current and with fixed or variable output voltage
US5331534A (en) 1991-11-20 1994-07-19 Tokyo Electric Co., Ltd. Power supply apparatus
JP3116338B2 (ja) * 1994-03-22 2000-12-11 横河電機株式会社 スイッチング電源
JPH07284269A (ja) * 1994-04-05 1995-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
US5790390A (en) * 1994-08-05 1998-08-04 Kayser Ventures, Ltd. Power supply with reduced EMI
JPH09182423A (ja) * 1995-12-25 1997-07-11 Matsushita Electric Works Ltd スイッチング電源回路
US5834882A (en) 1996-12-11 1998-11-10 Face International Corp. Multi-layer piezoelectric transformer
JPH10201235A (ja) * 1996-12-27 1998-07-31 Canon Inc 電源回路
US5889660A (en) * 1997-03-06 1999-03-30 Eaton Corporation Isolated power supply for indicator light
DE19747801A1 (de) * 1997-10-30 1999-05-06 Thomson Brandt Gmbh Schaltnetzteil
JPH11178339A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Sansha Electric Mfg Co Ltd 電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1258076B8 (en) 2010-02-17
WO2001054260A1 (en) 2001-07-26
EP1258076A4 (en) 2008-01-23
CA2397761C (en) 2005-04-19
EP1258076B1 (en) 2009-12-02
AU3099201A (en) 2001-07-31
DK1258076T3 (da) 2010-04-12
CY1109777T1 (el) 2014-09-10
AU769832B2 (en) 2004-02-05
KR100718032B1 (ko) 2007-05-16
EP1258076A1 (en) 2002-11-20
KR20020079787A (ko) 2002-10-19
CA2397761A1 (en) 2001-07-26
ES2335970T3 (es) 2010-04-07
US6295212B1 (en) 2001-09-25
ATE450921T1 (de) 2009-12-15
JP4752166B2 (ja) 2011-08-17
DE60140656D1 (de) 2010-01-14
CN100483911C (zh) 2009-04-29
CN1418397A (zh) 2003-05-14
JP2003520560A (ja) 2003-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT1258076E (pt) Fonte de alimentação comutada com capacidade de armazenamento e regulação de potência
US20060202636A1 (en) Power conversion and voltage sag correction with regenerative loads
TWI434500B (zh) 具有輸出重置於功率轉換器之用於實現不調整的休眠模式之方法與裝置
BR112012020458B1 (pt) sistema de fonte de alimentação, dispositivo eletrônico e controlador
ES2677571T3 (es) Intercambiador de energía de corriente alterna (CA) adaptable
US6493245B1 (en) Inrush current control for AC to DC converters
CN103107684A (zh) 具有支持多功能的引脚的功率变换器控制器ic
WO2016127841A1 (zh) 充电保护电路
WO2006129152A1 (en) Active inrush current control using a relay for ac to dc converters
JP2009081992A (ja) ソリッドステート・スイッチ用の高効率ドライバ回路
KR101723477B1 (ko) 전자 시스템에서 2개의 노드를 연결하기 위한 스위칭 토폴러지
WO2012135329A1 (en) System and method for off-line ups
US8237419B2 (en) Microcontroller operated current limited switching power supply for circuit protective devices
JP2020174523A (ja) スイッチモード電源装置における入力フィルタコンデンサ制御回路および制御方法ならびにそれを用いた電源装置
JP6423483B2 (ja) 再生可能エネルギー発電システム用バッテリ制御回路
CN108258889A (zh) 光伏逆变器辅助电源***
US7173830B2 (en) Device for converting an AC voltage from a main electricity supply to a DC voltage at a predetermined level and waveform
CN116722752B (zh) 一种斩波降压模块和斩波降压电路
CN110854976A (zh) 单火取电电路
US20230318443A1 (en) Power supply apparatus
CN212660101U (zh) 一种防浪涌电流控制电路
WO2022151653A1 (zh) 开关电路、供电设备和电器设备
ES2702894T3 (es) Suministro de potencia en modo de conmutación con punto de retorno reducido
KR100217050B1 (ko) Fet를 사용하여 제어하는 power ic의 전류제한 회로
JP2004336834A (ja) 電源回路