RU12634U1 - DC POWER SUPPLY - Google Patents

Abstract

1. Источник питания, содержащий сетевой выпрямитель с фильтром, выход которого подключен к силовому входу преобразователя, содержащего узел управления, транзисторный инвертор, выход которого через узел защиты преобразователя по току нагрузки и выходной трансформатор связан с выходным выпрямителем и фильтром, выход которого соединен с первым управляющим входом узла управления, второй управляющий вход которого связан с выходом узла защиты преобразователя по току нагрузки, а выход соединен с управляющим входом инвертора, отличающийся тем, что источник питания выполнен по технологии монтажа на поверхность печатной платы, расположен в металлическом корпусе.2. Источник питания по п.1, отличающийся тем, что узел управления содержит последовательно соединенные усилитель постоянного тока, оптопару и широтно-импульсный модулятор.3. Источник питания по п.1, отличающийся тем, что он защищен от воздействия окружающей среды лаковым покрытием.1. A power source containing a rectifier with a filter, the output of which is connected to the power input of the converter containing the control unit, a transistor inverter, the output of which is connected to the output rectifier and the filter, the output of which is connected to the first through the protection unit of the converter according to the load current and the output transformer the control input of the control unit, the second control input of which is connected to the output of the converter protection unit by the load current, and the output is connected to the control input of the inverter, which differs That the power supply is designed for mounting technology to the surface of the PCB, it is located in a metal korpuse.2. The power source according to claim 1, characterized in that the control unit comprises series-connected DC amplifier, an optocoupler and a pulse-width modulator. The power source according to claim 1, characterized in that it is protected from environmental influences by a varnish coating.

Description

Источник питания постоянного напряженияDC power supply

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении многоканальных стабилизирующих источников вторичного электропитания.The invention relates to electrical engineering and can be used in the construction of multi-channel stabilizing sources of secondary power supply.

Известен преобразователь переменного тока в постоянной, содержащий мост силовых управляемых вентилей, диодный мост, к выходу последнего подключен конденсатор фильтра, выводы которого через диоды связаны с положительным и отрицательным выводами силового моста, два полностью управляемых вентштя, последовательно с которыми включены источники смещения, выполненные в виде конденсатора, зашунтированного источником подзаряда. (Авторское свидетельство СССР №752686, Н02М7/155, 1986 (прототип).A known AC / DC converter containing a bridge of controlled power valves, a diode bridge, a filter capacitor is connected to the output of the latter, the terminals of which are connected through the diodes to the positive and negative terminals of the power bridge, two fully controlled fans, in series with which bias sources made in in the form of a capacitor shunted by a recharge source. (USSR author's certificate No. 752686, Н02М7 / 155, 1986 (prototype).

Известен источник питания постоянного напряжения (авторское свидетельство СССР № 970605, Н02М7/155). содержащий силовой трансформатор с первичной и вторичной обмотками, два выпрямителя со сглаживающими фильтрами, один из которых является основным, подключенным к нагрузке, а другой - вольтодобавочным, два преобразователя частоты, выходы которых соединены последовательно и подключены к первичной обмотке силового трансформатора, а входы соединены соответственно одного с сетевыми зажимами, другого через вольтодобавочный выпрямитель с дополнительной вторичной обмоткой силового трансформатора, коэффициент трансформации которой равен отнощению постоянной составляющей выпрямленного напряжения сети к его амплитудному значению, и блок управления преобразователями.Known DC power supply (USSR author's certificate No. 970605, Н02М7 / 155). comprising a power transformer with primary and secondary windings, two rectifiers with smoothing filters, one of which is the main one connected to the load, and the other is voltage boost, two frequency converters, the outputs of which are connected in series and connected to the primary winding of the power transformer, and the inputs are connected respectively one with mains terminals, the other through a boost rectifier with an additional secondary winding of the power transformer, the transformation coefficient of which is equal to about noscheniyu DC component of the rectified mains voltage to its peak value, and the converter control unit.

МКИ Н02М7/155 MKI N02M7 / 155

Несмотря на некоторое улучшение массогабаритных показателей и динамических характеристик вследствие уменьшения потребных значений параметров ьшзкочастотных реактивных элементов к недостаткам известного устройства следует отнести необходимость применения LC-фильтров на выходе каждого канала в случае многоканального варианта построения устройства и выполнения преобразователей частоты, обеспечиваюшими централизованную стабилгоацию выходных напряжений, что приводит к ухудшению массогаб итных показателей и зюесткости выходной характеристики устройства.Despite some improvement in the overall dimensions and dynamic characteristics due to a decrease in the required values of the parameters of the low-frequency reactive elements, the disadvantages of the known device include the need to use LC filters at the output of each channel in the case of a multi-channel version of constructing the device and performing frequency converters that provide centralized stabilization of the output voltages, which leads to a deterioration in mass and total indicators and the rigidity of the output device specifications.

Известен источник питания, содержащий выпрямитель с фильтром , вход которого подключен к первичной сети, а выход к силовому входу преобразователя, содержащего транзисторный инвертор, выход которого через узел запщты преобразователя по току нагрузки и выходной трансформатор связан с выходным выпрямителем и фильтром, выход фильтра соединен с первым управляющим входом узла управления, второй управляющий вход которого связан с выходом узла защиты, а выход с управляюшим входом инвертора (Авторское свидетельство СССР № 1661940. МПК Н02 М 5/04, 1991). Данный источник питания принят нами за прототип.A known power source containing a rectifier with a filter, the input of which is connected to the primary network, and the output to the power input of the converter containing a transistor inverter, the output of which is connected through the node of the converter to the load current and the output transformer is connected to the output rectifier and the filter, the filter output is connected to the first control input of the control unit, the second control input of which is connected to the output of the protection unit, and the output with the control input of the inverter (USSR Author's Certificate No. 1661940. IPC Н02 М 5/04, 1991). This power source is accepted by us as a prototype.

Недостаток прототипа - большие габариты, высокая мощность рассеивания на силовых транзисторах в режиме пуска и перегрузки по току, перегрев источника при длительной работе. Данная полезная моде.11ь устраняет недостатки аналогов и прототипа.The disadvantage of the prototype is the large size, high power dissipation on power transistors in the start-up and over-current mode, overheating of the source during prolonged operation. This useful mode. 11b eliminates the disadvantages of analogues and prototype.

Технический результат данной полезной модели - уменьшение габаритов, повышение стабильности выходного напряжения.The technical result of this utility model is to reduce the size, increase the stability of the output voltage.

возможность регулирования мощности в нагрузке, стабильная темнература нри длительной эксплуатации.the ability to control power in the load, stable temperature for long-term operation.

Технический результат достигается тем, что источник питания, содержащий сетевой выпрямитель с фильтром, выход которого подключен к силовому входу преобразователя, содержащего транзисторный инвертор, выход которого через узел защиты преобразователя по току нагрузки и выходной трансформатор связан с выходным выпрямителем и фильтром, выход которого соединен с первым управляющим входом узла управления, второй управляющий вход которого связан с выходом узла защиты, а выход соединен с управляющим входом инвертора, выполнен по технолгии монтажа на поверхность с применением ЧИП - электрорадиоэлементов, запщщен от воздействия окружающей среды лаковым покрытием, расположен в металлическом корпусе, а узел управления содерж1тг. последовательно соединенные усилитель постоянного тока, оптопару и широтно-импульсный модулятор.The technical result is achieved by the fact that a power source containing a network rectifier with a filter, the output of which is connected to the power input of the converter containing a transistor inverter, the output of which is connected to the output rectifier and the filter, the output of which is connected to the first control input of the control unit, the second control input of which is connected to the output of the protection unit, and the output is connected to the control input of the inverter, made by technology tazha the surface using CHIP - electronic components, zapschschen from environmental influences lacquer, located in a metal housing, and the control portion soderzh1tg. series-connected DC amplifier, optocoupler and pulse-width modulator.

Сущность изобретения поясняется на чертеже, где 1-сетевой выпрямитель с фршьтром, 2-преобразователь, 3-инвертор. 4-узел защиты преобразователя по току нагрузки, 5-выходной трансформатор, 6-выходной выпрямитель с фильтром. 7- узел управления.The invention is illustrated in the drawing, where a 1-network rectifier with a fan, 2-converter, 3-inverter. 4-node protection of the converter according to the load current, 5-output transformer, 6-output rectifier with a filter. 7- control unit.

Источник работает следующим образом: через сетевой выпрямитель с фильтром 1 напряжение первичной сети поступает на силовой вход преобразователя 2, где с помощью инвертора 3 преобразуется в переменное напряжение высокой частоты. Это напряжение через узел запщгы преобразователя по току нагрузки 4 поступает на выходной трансформатор 5, трансформирующий его до требуемого уровня. Выходное напряжение трансформатора 5The source works as follows: through the mains rectifier with filter 1, the voltage of the primary network is supplied to the power input of converter 2, where it is converted into an alternating voltage of high frequency using an inverter 3. This voltage through the node of the converter for the current load 4 is supplied to the output transformer 5, transforming it to the desired level. Transformer output voltage 5

выпрямляется и фильтруется с помощью выходного выпрямителя с фильтром 6, на выходе которого формируется выходное напряжение источника, поступающее на нагрузку. Узел управления 7. содержащий последовательно соединенные усилитель постоянного тока, опто-пару и ншротно-импульсный модулятор (эти блоки на чертеже не показаны, все они объединены позипией 7). вырабатывает импульсы напряжения переменной длительности, управляющие трагоисторами инвертора 3, и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения источника. Опто-пара предотвращает образование гальванической связи между входом и выходом. Выходной сигнал усилителя постоянного тока пропорционален разности между напряжением в нагрузке и некоторым опорным напряже1шем, а относительная длительность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора пропорциональна выходному сигналу усилителя постоянного тока. Таким образом достигается стабилизация выходного напряжения независимо от воздействия различных возмущающих факторов (изменения напряжения сети, тока нагрузки и температуры). Расположение источника в алюминиевом корнусе позволяет значительно повысить теплоотвод. Узел защиты преобразователя по току 4 служит для обеспечения защиты транзисторов инвертора 3 от перегрузок по току в случае превышения максимально допустимого тока нагрузки источника или короткого замыкания на его выходе. Выходной сигнал запщгы преобразователя 4 пропорционален току нагрузки источника и поступает на второй управляющий вход узла управления 7. В случае увеличения тока нагрузки сверх допустимой величины транзисторы инвертора 3 запираются и источник выключается. it is rectified and filtered with the help of an output rectifier with a filter 6, at the output of which an output voltage of the source is supplied to the load. The control unit 7. containing a series-connected DC amplifier, an opto-coupler and a pulsed-pulse modulator (these blocks are not shown in the drawing, all of them are combined by posypy 7). generates voltage pulses of variable duration, controlling the inductors 3 of the inverter 3, and provides stabilization of the output voltage of the source. Opto-pair prevents the formation of a galvanic connection between input and output. The output signal of the DC amplifier is proportional to the difference between the voltage in the load and some reference voltage, and the relative pulse width at the output of the pulse-width modulator is proportional to the output signal of the DC amplifier. Thus, stabilization of the output voltage is achieved regardless of the influence of various disturbing factors (changes in the mains voltage, load current, and temperature). The location of the source in the aluminum corne can significantly increase the heat sink. The protection node of the Converter current 4 serves to protect the transistors of the inverter 3 from overcurrent in case of exceeding the maximum allowable load current of the source or short circuit at its output. The output signal of the drive converter 4 is proportional to the load current of the source and is fed to the second control input of the control unit 7. If the load current increases above the permissible value, the transistors of the inverter 3 are turned off and the source is turned off.

Claims (3)

1. Источник питания, содержащий сетевой выпрямитель с фильтром, выход которого подключен к силовому входу преобразователя, содержащего узел управления, транзисторный инвертор, выход которого через узел защиты преобразователя по току нагрузки и выходной трансформатор связан с выходным выпрямителем и фильтром, выход которого соединен с первым управляющим входом узла управления, второй управляющий вход которого связан с выходом узла защиты преобразователя по току нагрузки, а выход соединен с управляющим входом инвертора, отличающийся тем, что источник питания выполнен по технологии монтажа на поверхность печатной платы, расположен в металлическом корпусе.1. A power source containing a rectifier with a filter, the output of which is connected to the power input of the converter containing the control unit, a transistor inverter, the output of which is connected to the output rectifier and the filter, the output of which is connected to the first through the protection unit of the converter according to the load current and the output transformer the control input of the control unit, the second control input of which is connected to the output of the converter protection unit by the load current, and the output is connected to the control input of the inverter, which differs That the power supply is designed for mounting technology to the surface of the PCB, it is located in a metal housing. 2. Источник питания по п.1, отличающийся тем, что узел управления содержит последовательно соединенные усилитель постоянного тока, оптопару и широтно-импульсный модулятор. 2. The power source according to claim 1, characterized in that the control unit comprises series-connected DC amplifier, an optocoupler and a pulse-width modulator. 3. Источник питания по п.1, отличающийся тем, что он защищен от воздействия окружающей среды лаковым покрытием.

3. The power source according to claim 1, characterized in that it is protected from environmental influences by a varnish coating.