Источник вторичного питания

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к источникам вторичного питания, в частности к генераторам стабильного тока на дросселе без применения трансформаторов, применяемым к питанию светодиодной техники. Полезная модель направлена на обеспечение расширения эксплуатационных возможностей за счет повышения КПД источника питания. Источник вторичного питания содержит последовательно соединенные первичную сеть переменного напряжения и диодный выпрямитель, при этом выпрямленное напряжение через блок полезной нагрузки заряжает накопительный дроссель до достижения заданного максимального тока. контролируемого блоком управления и контроля через силовой ключ посредством его закрытия/открытия, при этом накопительный дроссель разряжается по обратному циклу через рекуперационный диод, который установлен параллельно между диодным выпрямителем и силовым ключом, и блок полезной нагрузки до полного разряда. Блок управления и контроля включает в себя три транзистора, при этом он выполнен с возможностью обеспечения двух режимов управления силовым ключом: первый предназначен для заряда индуктивности, при котором силовой ключ переключается первым транзистором, база которого через второй транзистор, управляемый датчиком тока заряда, подтянута к земле, второй предназначен для полного разряда индуктивности, при котором удерживают полевой транзистор закрытым, при этом с датчика тока разряда, установленного между датчиком тока заряда и рекуперационным диодом, подается напряжение на первую часть управления, 1 илл..

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к источникам вторичного питания, в частности к генераторам стабильного тока на дросселе без применения трансформаторов, применяемым к питанию светодиодной техники.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является выбранный в качестве прототипа источник вторичного питания, содержащий последовательно соединенные первичную сеть переменного напряжения и диодный выпрямитель, при этом выпрямленное напряжение через блок полезной нагрузки заряжает накопительный дроссель до достижения заданного максимального тока, контролируемого блоком управления и контроля через силовой ключ посредством его закрытия/открытия, при этом накопительный дроссель разряжается по обратному циклу через рекуперационный диод, который установлен параллельно между диодным выпрямителем и силовым ключом, и нагрузку до полного разряда (Журнал «Современная светотехника», 2, 14.04.2011 года, стр.31, рис.10, 11, Издательский дом «Электроника»).

Недостатками прототипа являются низкие эксплуатационные возможности из-за низкого КПД источника питания.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в расширении эксплуатационных возможностей за счет повышения КПД источника питания.

Поставленный технический результат достигается тем, что в источнике вторичного питания, содержащем последовательно соединенные первичную сеть переменного напряжения и диодный выпрямитель, при этом выпрямленное напряжение через блок полезной нагрузки заряжает накопительный дроссель до достижения заданного максимального тока, контролируемого блоком управления и контроля через силовой ключ посредством его закрытия/открытия, при этом накопительный дроссель разряжается по обратному циклу через рекуперационный диод, который установлен параллельно между диодным выпрямителем и силовым ключом, и блок полезной нагрузки до полного разряда, блок управления и контроля включает в себя три транзистора, при этом блок управления и контроля выполнен с возможностью обеспечения двух режимов управления силовым ключом: первый предназначен для заряда индуктивности, при котором силовой ключ переключается первым транзистором, база которого через второй транзистор, управляемый датчиком тока заряда, подтянута к земле, второй предназначен для полного разряда индуктивности, при котором удерживают полевой транзистор закрытым, при этом с датчика тока разряда. установленного между датчиком тока заряда и рекуперационным диодом, подается напряжение на первую часть управления.

На чертеже изображена схема источника вторичного питания.

Источник вторичного питания (генератор стабильного тока) содержит последовательно соединенные первичную сеть 1 переменного напряжения (220 В) и диодный выпрямитель 2, при этом выпрямленное напряжение через блок 3 полезной нагрузки (например, многокристальный светодиод СХА1507) заряжает накопительный дроссель 4 до достижения заданного максимального тока, контролируемого блоком 5 управления и контроля через силовой ключ 6 (например, силовой транзистор 2SK2713) посредством его закрытия/открытия. при этом накопительный дроссель 4 разряжается по обратному циклу через рекуперационный диод 7, который установлен параллельно между диодным выпрямителем 2 и силовым ключом 6, и блок 3 полезной нагрузки до полного разряда. Блок 5 управления и контроля (силовым ключом 6) включает в себя три транзистора 8, 9 и 10 (на чертеже тремя позициями изображена группа из трех транзисторов - слаботочных управляющих элементов), при этом блок 5 управления и контроля выполнен с возможностью обеспечения двух режимов управления силовым ключом 6: первый предназначен для заряда индуктивности, при котором силовой ключ 6 переключается первым транзистором 8. база которого через второй транзистор 9, управляемый датчиком 11 тока заряда, подтянута к земле, второй предназначен для полного разряда индуктивности, при котором удерживают полевой транзистор 10 закрытым, при этом с датчика 12 тока разряда, установленного между датчиком 11 тока заряда и рекуперационным диодом 7, подается напряжение на первую часть управления.

Источник вторичного питания работает следующим образом.

Ток в накопительном дросселе 4 не может изменяться мгновенно, он нарастает и спадает по экспоненте, аппроксимируемой прямой линей. На этом принципе построен генератор тока: при открытии силового ключа 6 ток нарастает линейно до максимального значения, а при закрытии силового ключа 6 через рекуперационный диод 7 линейно разряжается. Средний ток через блок 3 полезной нагрузки равен половине от максимального значения тока, протекающего через накопительный дроссель 4. Основная сложность состоит в открытии силового ключа 6, только при полном разряде накопительного дросселя 4, когда рекуперационный диод 7 уже закрыт, иначе, пока рекуперационный диод 7 закрывается, будут сквозные токи через обратный переход рекуперационнонного диода 7 и открытый силовой ключ 6, снижающие КПД. Блок 3 управления и контроля, включающий в себя три транзистора 8, 9 и 10, позволяет контролировать моменты полного заряда и разряда накопительного дросселя 4 и переключать силовой ключ 6 в режиме максимального КПД. Управление силовым ключом 6 состоит из двух частей: в момент заряда индуктивности силовой ключ 6 переключается первым транзистором 8, база которого через второй транзистор 9, управляемый датчиком 11 тока заряда, подтянута к земле, второй частью является удержание полевого транзистора 10 закрытым, при этом с датчика 12 тока разряда, установленного между датчиком 11 тока заряда и рекуперационным диодом 7, подается напряжение на первую часть управления до полного разряда индуктивности.

Источник вторичного питания, содержащий последовательно соединенные первичную сеть переменного напряжения и диодный выпрямитель, при этом выпрямленное напряжение через блок полезной нагрузки заряжает накопительный дроссель до достижения заданного максимального тока, контролируемого блоком управления и контроля через силовой ключ посредством его закрытия/открытия, при этом накопительный дроссель разряжается по обратному циклу через рекуперационный диод, который установлен параллельно между диодным выпрямителем и силовым ключом, и блок полезной нагрузки до полного разряда, отличающийся тем, что блок управления и контроля включает в себя три транзистора, при этом блок управления и контроля выполнен с возможностью обеспечения двух режимов управления силовым ключом: первый предназначен для заряда индуктивности, при котором силовой ключ переключается первым транзистором, база которого через второй транзистор, управляемый датчиком тока заряда, подтянута к земле, второй предназначен для полного разряда индуктивности, при котором удерживают полевой транзистор закрытым, при этом с датчика тока разряда, установленного между датчиком тока заряда и рекуперационным диодом, подается напряжение на первую часть управления.