ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ ВХОДОМ

Основные структурные схемы и входные цепи

Общая структурная схема источника питания с бестрансфор-маторным входом (ИПБВ) приведена на рис. 17.1, а, а ее разновидности — на рис. 17.1, б, в [59].

Структурные схемы источников питания с бестрансформаторным входом

Рис. 17.1. Структурные схемы источников питания с бестрансформаторным входом: а — общая схема построения ИПБВ; 6— схема с регулируемым преобразователем;

в — схема с входным импульсным стабилизатором

Напряжение сети в ИПБВ выпрямляется входным выпрямителем с емкостным фильтром, а затем преобразуется инвертором в высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое трансформируется до требуемого значения, выпрямляется и фильтруется. Гальваническая развязка выходной цепи ИПБВ от входной питающей сети осуществляется трансформатором инвертора.

Стабилизация выходного выпрямленного напряжения реализуется в инверторе методом широтно-импульсной модуляции или включением стабилизатора до инвертора или после него.

Отсутствие в ИПБВ низкочастотного трансформатора питания и дросселя входного сглаживающего /,С-фильтра существенно улучшает массогабаритные характеристики и увеличивает КПД. ИПБВ рационально применять при выходной мощности свыше 15—25 Вт.

На рис. 17.1, б приведена структурная схема ИПБВ, выполненная на базе регулируемого преобразователя РП, на рис. 17.1,6? — с использованием импульсного стабилизатора ИСН на входе и нерегулируемого преобразователя (НП). Одноканальные ИПБВ с питанием от однофазной сети рационально выполнять по структурной схеме на рис. 17.1, б, а при питании от трехфазной сети с напряжением 380 В с нулевым проводом — по схеме на рис. 17.1, б или в.

Если одноканальные ИПБВ предназначаются для работы от трехфазной сети без нулевого провода и напряжением 380 В с применением нескольких включенных последовательно по питающему напряжению ячеек, то такие ИПБВ следует выполнять по схеме на рис. 17.1, б с РП. Многоканальные ИПБВ с питанием от однофазной или трехфазной сети рационально выполнять по структурной схеме на рис. 17.1, в с входным ИСН.

Особенности построения схем входного выпрямителя и сглаживающего фильтра. На рис. 17.2 приведены схемы входных выпрямителей, которые наиболее часто применяются в ИПБВ [591. Общим для них является наличие резистора Яогр, который предназначен для ограничения зарядного тока конденсатора сглаживающего фильтра С0 при подключении ИПБВ к питающей сети.

Сопротивление ограничительного резистора определяется исходя из допустимого напряжения импульса тока через диоды выпрямителя

огр ГПІП

1,4*/

с тах

/

(17.1)

пр ип

В формуле (17.1) при определении Яогр учитываются выходное сопротивление питающей сети гс, активные сопротивления обмоток дросселей г і фильтра защиты от индустриальных помех, а также эквивалентное последовательное сопротивление электролитических конденсаторов гп э фильтра сетевого выпрямителя и внутреннее сопротивление диода на постоянном токе г„. Сопро-

Схемы входных выпрямителей источников питания с бестрансформаторным входом

Рис. 17.2. Схемы входных выпрямителей источников питания с бестрансформаторным входом:

а — т = 2; б — т = 1; в — т = 6; г — т = 3; д — схема ограничения пускового тока

тивления и г*., гп и гп.э могут быть взяты из технических условий на применяемые дроссели, диоды и конденсаторы, значение гс определяется экспериментально и в первом приближении может быть принято равным 1 Ом.

При выходной мощности 150—200 Вт и более на резисторе /?огр в процессе работы ИПБВ рассеивается значительная мощность. В этих случаях ограничительный резистор после заряда конденсатора фильтра необходимо шунтировать тиристором, как показано на рис. 17.2, д, который во включенном состоянии поддерживает падение напряжения на Логр на уровне 1,5—2 В. В схеме после подключения ИПБВ к питающей сети происходит заряд конденсатора С0 через ограничительный резистор Логр, сопротивление которого выбрано в соответствии с (17.1). При этом, как правило, время заряда С0 не превышает половины периода напряжения сети. Под действием напряжения на конденсаторе С0 начинает работать преобразователь и на обмотках выходного трансформатора ТУ (в том числе и на г2) появляется переменное напряжение, которое выпрямляется и через ограничительный резистор Я2 подается на управляющий электрод тиристора К?, в результате этого он открывается и шунтирует резистор Логр.

Расчет амплитуды импульса тока через диоды выпрямителя с емкостным фильтром в установившемся режиме по известным методикам 1901 дает существенно заниженное значение. Для определения амплитуды импульсов тока могут быть рекомендованы эмпирические соотношения, приведенные в табл. 17.1 [59].

Таблица 17.1. Значения амплитуды тока диода для некоторых схем выпрямителей

Тип выпрямителя

Аф.и

Мостовой диодный выпрямитель

(7-10)/0

С удвоением напряжения

(10-14)/0

Однотактный трехфазный выпрямитель

(4-7 )/„

Во всех случаях значения /при должны уточняться экспериментально. Выпрямленное напряжение при максимальной нагрузке для схем на рис 17.2, а, г может быть определено по формуле

Со« 1,35 ис. (17.2)

Емкость конденсатора фильтра сетевого выпрямителя С0 рекомендуется выбирать исходя из максимально допустимой амплитуды пульсаций на частоте следования импульсов напряжения на выходе выпрямителя

0,5 РИ

ПЛтЛДс-"1

(17.3)

В этом случае предполагается, что относительная амплитуда пульсации на выходе ИПБВ, обусловленная пульсациями напряжения на С0, может быть уменьшена за счет фильтрующих свойств ИСН или стабилизирующего преобразователя, входящего в состав ИПБВ.

Для уменьшения пульсаций с частотой преобразования, наводимых на входную сеть, на выходе двухтактного трехфазного выпрямителя рекомендуется устанавливать лакопленочный или бумажный конденсатор.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >