SU1345297A1 - A.c. to d.c.voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах и источниках вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры . Цель изобретени  - повьш.ение надежности. Эффект обусловлен тем, что управление основным тиристором осуществл етс  с помощью элемента обратной св зи в виде компаратора, у которого один вход св зан с накопительным конденсатором, а другой - с выходом вьшр мительного моста через интегрирующую КС-цепь. 1 ил. с The invention relates to electrical engineering and can be used in systems and sources of secondary power supply of electronic equipment. The purpose of the invention is to increase reliability. The effect is due to the fact that the main thyristor is controlled by a feedback element in the form of a comparator, in which one input is connected to the storage capacitor and the other to the output of the attenuating bridge through the integrating KS circuit. 1 il. with

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах и источниках вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры .The invention relates to electrical engineering and can be used in systems and sources of secondary power supply of electronic equipment.

Цель изобретени  - повьшение надежности ,The purpose of the invention is to increase reliability

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого преобразовател .The drawing shows a schematic diagram of the proposed Converter.

Преобразователь переменного напр жени  в посто нное состоит из диодного моста 1, выход посто нного тока которого через основной тиристор 2, шунтированный резистором 3, соединен с накопительным конденсатором 4 и преобразователем 5 напр жени  (нагрузкой ) . Между анодом тиристора 2 и его управл ющим электродом включены последовательно резистор 6 и фототиристор 7 оптрона, а между управл ющим электродом и катодом тиристора 2 включен резистор 8. На выходе диодного моста 1 включена интегрирующа  КС-цепь, состо ща  из резистора 9 и конденсатора 10. Выход интегрирующей RC-цепи подключен к первому делителю напр жени  на, резисторах 11 и 12. Выход указанного делител  подключен к первому входу компаратора 13, а второй вход которого подключен к выходу второго делител  напр жени  на резисторах 14 и 15, подключенного параллельно накопительному конденсатору 4. Выход компаратора 13 через резистор 16 подключен к светодиоду 17 оптрона. Шина питани  компаратора 13 через резистор 18 подключена к дополнительному выходу первого делител  напр жени  на резисторах 11 и 12, при этом между шиной питани  компаратора и общей шиной устройства включен стабилитрон 19.The AC-DC converter consists of a diode bridge 1, the DC output of which through the main thyristor 2, shunted by a resistor 3, is connected to a storage capacitor 4 and a voltage converter 5 (load). A resistor 6 and a photothyristor 7 of the optocoupler are connected in series between the anode of the thyristor 2 and its control electrode, and a resistor 8 is connected between the control electrode and the cathode of the thyristor 2. At the output of the diode bridge 1, an integrating KS circuit consisting of a resistor 9 The output of the integrating RC circuit is connected to the first voltage divider, resistors 11 and 12. The output of this divider is connected to the first input of the comparator 13, and the second input of which is connected to the output of the second voltage divider on resistors 14 and 15, connected parallel to the storage capacitor 4. The output of the comparator 13 through a resistor 16 is connected to the LED 17 of the optocoupler. The power bus of the comparator 13 is connected via a resistor 18 to the auxiliary output of the first voltage divider on the resistors 11 and 12, while the zener diode 19 is connected between the power bus of the comparator and the common bus of the device.

Преобразователь работает следующим 45 ного включени  тиристора 2 упразл юобразом .The converter operates as follows by means of the 45th thyristor 2 power switch.

В исходном состо нии накопительный конденсатор 4 и конденсатор 10 RC-цепи разр жены. Основной тиристор 2 и тиристор 7 оптрона закрыты. При этом напр жение на входах компаратора 13 и его шине питани  отсутствует.In the initial state, the storage capacitor 4 and the capacitor 10 of the RC circuit are discharged. The main thyristor 2 and the thyristor 7 of the optocoupler are closed. In this case, the voltage at the inputs of the comparator 13 and its power rail is missing.

Посто нна  времени интегрирующей RC-цепи (конденсатор 10 и резисторы 9, 11 и 12) выбираетс  на пор док меньше величины периода напр жени  питающей сети. Посто нна  времени от накопительного конденсатора 4 и резистора 3 выбираетс  на пор док больше полонины периода напр жени  питающей сети или может быть соизмерима с ним. Посто нна  времени от накопительного конденсатора 4 и сопротивлеThe constant time of the integrating RC circuit (capacitor 10 and resistors 9, 11, and 12) is chosen an order of magnitude less than the value of the period of the supply voltage. The constant time from the storage capacitor 4 and the resistor 3 is selected for an order of magnitude longer than the full-voltage period of the supply network or can be commensurate with it. Permanent time from storage capacitor 4 and resistance

ПИЯ нагрузки преобразовател  5 выбираетс  такой, чтобы в процессе работы устройства в установившемс  режиме провал напр жени  на нагрузке, например , при пропадании полуволны напр жени  питани  не превышал заданной величины, котора  определ етс  соотношением резисторов 11 и 12 первого и резисторов 14, 15 второго делителей напр жени .PIA load converter 5 is chosen such that during operation of the device in steady state, the voltage dip on the load, for example, when the half-wave of the supply voltage disappears, does not exceed a predetermined value, which is determined by the ratio of resistors 11 and 12 of the first and resistors 14, 15 of the second dividers tension

При подаче переменного напр жени  на вход диодного моста 1 происходит незначительна  подзар дка накопительного конденсатора 4 через резистор 3When a variable voltage is applied to the input of the diode bridge 1, an insignificant charging of the storage capacitor 4 occurs through the resistor 3

от каждой полуволны питающего напр жени . Зар дка конденсатора 10 через резистор 9 происходит с незначительным отставанием от мгновенного напр жени  полуволны питающей сети. Приfrom each half-wave supply voltage. The charging of the capacitor 10 through the resistor 9 occurs with a slight lag from the instantaneous voltage of the half-wave of the supply network. With

такой величине посто нной времени интегрирующей RC-цепи обеспечиваетс  быстрое установление напр жени  на шине питани  компаратора.This value of the time constant of the integrating RC circuit ensures a fast voltage setting on the comparator power rail.

В установившемс  режиме, когдаIn steady state when

напр жение на накопительном конденсаторе 4 достигает уровн  (0,8-0,95)и„дц близкого максимальному значению 11, срабатывает компаратор 13. Такое условие включени  ком паратора 13 обеспечиваетс  выбором соотношений ротивлений делителей напр жений на резисторах 11, 12 и 14,15. В результате включени  компаратора 13 происходит включение светодиода 17 и фототиристора 7 оптрона. Включение оптрона вызовет включение тиристора 2, так как на его аноде относительно катода по витс  напр жение положительной пол рности. Дл  обеспечени  надеж0the voltage on the storage capacitor 4 reaches the level (0.8-0.95) and ds close to the maximum value of 11, the comparator 13 operates. This condition for switching on the comparator 13 is ensured by selecting the ratios of the voltage dividers on the resistors 11, 12 and 14, 15. As a result of turning on the comparator 13, the LED 17 and the photo thyristor 7 of the optocoupler turn on. Turning on the optocoupler will cause the thyristor 2 to turn on, since its anode relative to the cathode has a positive polarity voltage. To ensure reliability

5five

щему электроду величина резистора 6 в цепи фототиристора 7 оптрона должна быть незначительной или равной нулю. Так как к моменту включени  тиристора 2 напр жение на. нем незначительно, а скорость нарастани  по синусоиде мала, броска тока не наблюдаетс .For the common electrode, the value of the resistor 6 in the photo-thyristor circuit 7 of the optocoupler must be insignificant or equal to zero. Since by the time thyristor 2 is turned on, the voltage is on. it is insignificant, and the rate of increase along the sine wave is small; no current surge is observed.

После прохождени  напр жени  питани  через максимальное значение происходит естественное запирание тиристора 2 и фототиристора 7 оптрона.After passing the supply voltage through the maximum value, natural locking of the thyristor 2 and the photo thyristor 7 of the optocoupler occurs.

В паузе между полуволнами питающего напр жени  накопительный конденсатор 4 разр жаетс  незначительно наIn the pause between the half-waves of the supply voltage, the storage capacitor 4 is discharged insignificantly to

величину допустимой пульсации напр жени  на электролитических конденсаторах . Напр жение на конденсаторе 10 снижаетс  на значительную величину, определ емую резисторами 9, 11, 12 и 18, потребл емую током компаратора 13 и стабилитрона 19.the magnitude of the permissible voltage ripple on the electrolytic capacitors. The voltage on the capacitor 10 decreases by a significant amount, determined by the resistors 9, 11, 12 and 18 consumed by the current of the comparator 13 and the zener diode 19.

Далее процессы в схеме повтор ютс  аналогично.Further, the processes in the circuit are repeated similarly.

Claims (1)

Включение преобразовател  5 (как нагрузки устройства) может происходить после того, как напр жение на накопительном конденсаторе достигнет величины (0,85-0,95) если сопротивление резистара 3 в несколько раз выше сопротивлени  нагрузки преобразовател , или без временной задержки , если его сопротивление на пор док ниже сопротивлени  нагрузки преобразовател . В практике его включение необходимо производить с некоторой временной задержкой относительн момента времени окончани  зар дки накопительного конденсатора 4 через резистор 3.Така  задержка необходима дл  того, чтобы обеспечить первое включение тиристора 2 у максимума полуволны питающего напр жени  с максимальной импульсной перегрузкой по току Формула изобретени Switching on converter 5 (as a device load) can occur after the voltage on the storage capacitor reaches a value (0.85-0.95) if the resistance of the resistor 3 is several times higher than the load resistance of the converter, or without a time delay if its resistance an order of magnitude below the load impedance of the converter. In practice, it must be turned on with a certain time delay relative to the point in time when the storage capacitor 4 is charged through a resistor 3. This delay is necessary in order to ensure that the thyristor 2 is turned on at the maximum of the half-wave of the supply voltage with the maximum impulse overcurrent. Преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий диодный мост, один выход которого через основной тиристор, шунтированный первым резистором, соединен с накопительным конденсатором, а также подключен к свободному выводу резистора RC-цепи, электронный ключ управлени , второй и третий резисторы, первый делитель напр жени , при этом выходные вьшоды образованы выводами накопительного конденсатора, отличающийс  тем, что, с целью повьшениЯ надежности, электронный ключ управлени  выполнен на тиристорном оптроне, в цепь управлени  которым введены компаратор и второй делитель напр жени , фототиристор опт- рона через второй резистор включен между анодом и управл ющим электродом основного тиристора, светодиод оптрона через третий резистор включен между общей точкой, образованной другим выходом диодного мост и одним из выходных выводов, и выходомAC to DC converter containing a diode bridge, one output of which is connected to the storage capacitor through the main thyristor shunted by the first resistor, and also connected to the free output of the RC resistor, electronic control switch, second and third resistors, first divider voltage, while the outputs are formed by the conclusions of the storage capacitor, characterized in that, in order to improve reliability, the electronic control switch is made on a thyristor optocoupler into the control circuit For example, a comparator and a second voltage divider, an optocoupler phototiristor are connected through the second resistor between the anode and the control electrode of the main thyristor, the optocoupler LED is connected between the common point formed by the other output of the diode bridge and one of the output terminals, and the output компаратора, первый вход которого подключен к выходу второго делител  напр жени , входом подключенного к накопительному конденсатору, второй вход компаратора подключенa comparator, the first input of which is connected to the output of the second voltage divider, the input connected to a storage capacitor, the second input of the comparator is connected к входу первого делител  напр жени , а свободный вьвод конденсатора ,«С- цепи соединен с общей точкой .to the input of the first voltage divider, and the free input of the capacitor, “C-circuit, is connected to a common point.