SU1293809A1 - A.c.voltage-to-d.c.voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани  с бестрансформаторным входом . Цель изобретени  - повышение надежности работы преобразовател  переменного напр жени  в посто нное за счет устранени  бросков тока. Путем соответствующего подбора параметров зар дных цепей конденсаторов 3 и 10 включение све- тодиода 7 и фототиристора 8 оптрона 6, а также тиристора 2 осуществл етс  в моменты времени, при которых мгновенное напр жение питани  близко к максимуму. Исключение бросков тока имеет место не только при первоначальном включении преобразовател , но и при медленных изменени х напр жени  питани . 1 ил. S (Л ю со 00 сх о The invention relates to electrical engineering, in particular to sources of secondary power supply with a transformerless input. The purpose of the invention is to increase the reliability of the operation of the AC voltage to constant converter by eliminating inrush currents. By appropriate selection of the parameters of the charge circuits of the capacitors 3 and 10, the switching on of the LED 7 and the photo thyristor 8 of the optocoupler 6, and also of the thyristor 2 is carried out at the times at which the instantaneous supply voltage is close to the maximum. The exclusion of current surges occurs not only during the initial switching on of the converter, but also during slow changes in the supply voltage. 1 il. S (lu s 00 c about

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  при построении источников вторичного электропитани  с бестрансформаторньш входом.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in the construction of sources of secondary power supply with a transformerless input.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы за счет устранени  бросков тока.The aim of the invention is to improve reliability by eliminating inrush currents.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предложенного преобразовател  переменного напр жени  в посто нное .The drawing shows a circuit diagram of the proposed variable-voltage-to-constant voltage converter.

Устройство содержит диодный мост 1, тиристор 2, накопительный конденсатор 3, транзистор 4, диод 5, оптрон 6 со свето- диодом 7 и фототиристором 8, интегрирующую RS-цепь 9, форсирующий конденсатор 10, резисторы 11 -16. Позици ми 17 и 18 на схеме обозначены выводы дл  подключени  первичного источника питани , а позици ми 19 и 20 - выводы дл  подключени  нагрузки. Вход переменного тока диодного моста 1 соединен с выводами 17 и 18, а выходной отрицательный полюс - с выводом 19. Тиристор 2 анодом и катодом подключен соответственно к выходному положительному полюсу диодного моста 1 и выводу 20. Эмиттер-коллекторный переход транзистора 4 включен между катодом и управл ющим электродом тиристора 2, а база через резистор 11 соединена с эмиттером . Накопительный конденсатор 3 включен между выводами 19 и 20. Резистор 12 и форсирующий конденсатор 10 включены параллельно между выходным положительным полюсом диодного моста 1 и базой транзистора 4. Светодиод 7 оптрона 6 зашунтирован резистором 14 и последовательно с резистором 15 и диодом 5 включен между катодом тиристора 2 и общим выводом резистора и конденсатора интегрирующей RC-цепи 9, подключенной к выходу диодного моста. Фототиристор 8 оптрона 6 последовательно с резистором 13 включен между анодом и управл ющим электродом тиристора 2. Резистор 16 включен параллельно конденсатору интегрирующей RC-цепи 9.The device contains a diode bridge 1, a thyristor 2, a storage capacitor 3, a transistor 4, a diode 5, an optocoupler 6 with a LED 7 and a photothyristor 8, integrating an RS circuit 9, a forcing capacitor 10, resistors 11-16. Positions 17 and 18 in the diagram designate pins for connecting the primary power source, and positions 19 and 20 designate pins for connecting the load. The AC input of the diode bridge 1 is connected to pins 17 and 18, and the output negative pole is connected to pin 19. The thyristor 2 is connected via an anode and cathode to the output positive pole of diode bridge 1 and pin 20. An emitter-collector junction of transistor 4 is connected between the cathode and the control electrode of the thyristor 2, and the base through a resistor 11 is connected to the emitter. A storage capacitor 3 is connected between pins 19 and 20. Resistor 12 and forcing capacitor 10 are connected in parallel between the output positive pole of the diode bridge 1 and the base of transistor 4. LED 7 of the optocoupler 6 is bridged by resistor 14 and in series with resistor 15 and diode 5 is connected between the thyristor cathode 2 and the common terminal of the resistor and capacitor of the integrating RC circuit 9 connected to the output of the diode bridge. The photo thyristor 8 of the optocoupler 6 in series with the resistor 13 is connected between the anode and the control electrode of the thyristor 2. The resistor 16 is connected in parallel with the capacitor of the integrating RC circuit 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче переменного напр жени  на вход происходит включение транзистора 4 за счет протекани  тока с выхода диодного моста 1 через резистор 12, форсирующий конденсатор 10 и переход база- эмиттер. В результате включени  .транзистора 4 происходит шунтирование цепи управлени  тиристора 2 коллекторно-эмиттерным переходом. Величины резисторов 11 и 12 подобраны таким образом, чтобы зар дка накопительного конденсатора 3 происходила в течение нескольких периодов напр жени  питани . Независимо от зар дки накопительного конденсатора 3 осуществл етс  зар дка конденсатора интегрирующей RC-цепи 9 до напр жени , определ емого соотношением величин резистора интегрирующей RCцепи 9 и резистора 16. Посто нна  времени интегрирующей RC-цепи 9 выбираетс  соизмеримой с длительностью полупериода напр х,ени  питани . При таком соотношении посто нных времени RC-цепей в устройстве в процессе зар дки накопительного конденсатора 3 напр жение на нем будет всегда ниже напр жени  на выходе интегрирующей RC-цепи 9, что обеспечивает отсутствие тока через светодиод 7, диод 5 и резистор 15. В конце зар дки накопительного конденсатора 3 напр жение на не.м становитс  выще напр жени  на конденсаторе интегрирующей RC-цепи 9. В результате повышени  напр жени  на накопительном конденсаторе 3 происходит включение светодиода 7 за счет протекани  тока через резистор 15 и диод 5. Включение светодиода 7 вызывает включение фототирис- тора 8 и далее тиристора 2. Включение этих элементов осуществл етс  в моQ менты времени, при которых мгновегпюе напр жение питани  близко к максимуму. Параметры резисторов И и 12 выбирают такими, чтобы при включении фототиристора 8 транзистор 4 был выключен и не преп тствовал протекаНию тока в цепь уп5 равн ющего электрода тиристора 2. Выключение тиристора 2 происходит после прохождени  напр жени  питани  через максимум . В течение следующих полупериодов напр жени  питани  включение фототиристора 8 осуществл етс  аналогичным образом , при этом транзистор 4 оп ть же оказываетс  выключенным.When an alternating voltage is applied to the input, the transistor 4 turns on due to the flow of current from the output of the diode bridge 1 through the resistor 12, the forcing capacitor 10 and the base-to-emitter junction. As a result of turning on the transistor 4, the control circuit of the thyristor 2 is shunted by a collector-emitter junction. The values of the resistors 11 and 12 are selected in such a way that the charging of the storage capacitor 3 takes place over several periods of the supply voltage. Regardless of the charging of the storage capacitor 3, the capacitor of the integrating RC circuit 9 is charged to a voltage determined by the ratio of the values of the resistor of the integrating RC circuit 9 and the resistor 16. The time constant of the integrating RC circuit 9 is selected comparable to the half-period duration, nutrition With such a ratio of constant time RC circuits in the device in the process of charging the storage capacitor 3, the voltage on it will always be lower than the voltage at the output of the integrating RC circuit 9, which ensures the absence of current through the LED 7, diode 5 and resistor 15. In the end of the charging of the storage capacitor 3, the voltage on the ne becomes higher than the voltage on the capacitor of the integrating RC circuit 9. As a result of the increase in the voltage on the storage capacitor 3, the LED 7 turns on due to current flowing through the resistor 15 and 5. Inclusion iodo LED 7 causes switch fototiris- torus 8 further thyristor 2. Inclusion of these elements is carried out in moQ cops time at which mgnovegpyue supply voltage close to the maximum. The parameters of the resistors And and 12 are chosen so that when the photo thyristor 8 is turned on, transistor 4 is turned off and does not interfere with the flow of current into the circuit of the equalizing electrode of thyristor 2. The thyristor 2 turns off after the voltage passes through the maximum. During the next half-periods of the supply voltage, the photo-thyristor 8 is turned on in the same way, while the transistor 4 is again turned off.

00

При колебани х напр жени  питани  величина напр жени  на накопительном кон- денсаторе 3 измен етс  таким образом, что включение тиристора 2 обеснечиваетсн без бросков тока. Данное включение происходит при напр жени х, близких к амплитудному значению питающего напр жени .With fluctuations in the supply voltage, the voltage on the storage capacitor 3 is changed in such a way that the switching on of the thyristor 2 is eliminated without current surges. This inclusion occurs at voltages close to the amplitude value of the supply voltage.

т-,t-,

Ь предлагаемом устройстве осуществл етс  устранение бросков тока до любой заданной величины и их исключение не только при первоначальном включении преобразовател  и в установившемс  режиме, ноB, the proposed device removes current surges to any given value and excludes them not only when the converter is initially turned on and in steady state, but

и при медленных изменени х напр жени  питани .and with slow changes in supply voltage.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь переменного напр жрVariable voltage converter ПИЯ в посто нное, содержащий диодный мост, вход переменного тока которого соединен с выводами дл  подключени  перйкчиосо источника питани , а выходной отрицательный полюс - с первым выводом дл  пол,- ключени  нагрузки, тиристор, подключенный анодом и като.дом соответственно к цепи выходного положительного полюса диолаого моста и второму выводу дл  подключенна PIA to a constant, containing a diode bridge, the AC input of which is connected to the terminals for connecting the pericchio power source, and the output negative pole to the first terminal for the field, the switch of the load, the thyristor connected by the anode and cathode respectively to the output positive circuit the poles of the diola bridge and the second terminal for the connected нагрузки, транзистор, эмиттер-коллекторный переход которого включен между катодом и управл ющим электродом тиристора, а база через первый резистор соединена с эмиттером , накопительный конденсатор, включенный между выводами дл  подключени  нагрузки , второй резистор и форсирующий конденсатор, включенные параллельно между выходным подложительным полюсом диодного моста и базой транзистора, третий резистор, один из выводов которого соединен с анодом тиристора, интегрирующую RC-цепь, диод, четвертый и п тый резисторы , отличающийс  тем, что, с целью поload, the transistor, the emitter-collector junction of which is connected between the cathode and the control electrode of the thyristor, and the base through the first resistor is connected to the emitter, a storage capacitor connected between the terminals for connecting the load, the second resistor and the forcing capacitor connected in parallel between the output back pole of the diode the bridge and the base of the transistor, the third resistor, one of the terminals of which is connected to the thyristor anode, integrates an RC circuit, a diode, a fourth and fifth resistors, characterized in that then, for the purpose of вышени  надежности работы за счет устранени  бросков тока, в него введены диод- но-тиристорный оптрон и щестой резистор, причем светодиод оптрона защунтирован четвертым резистором и последовательно с п тым резистором и диодом включен между катодом тиристора и общим выводом резистора и конденсатора интегрирующей RC-цепи, подключенной к выходу диодного моста, фототиристор оптрона включен между другим выводом третьего резистора и управ л ющим электродом тиристора, а щестой резистор - параллельно конденсатору интегрирующей RC-цепи.To increase reliability by eliminating inrush currents, a diode-thyristor optocoupler and a capacitor resistor are inserted into it, the optocoupler LED is triggered by a fourth resistor and connected in series with the fifth resistor and diode between the thyristor cathode and the common RC circuit terminal connected to the output of the diode bridge, the photo-thyristor of the optocoupler is connected between the other terminal of the third resistor and the control electrode of the thyristor, and the shield resistor is parallel to the capacitor of the integrating RC circuit.