Блок питания на переключаемых дросселях

Устройство относится к области электротехники, в частности к блокам питания светодиодных осветительных приборов на основе балластных дросселей.
Известен блок питания светильника [Патент RU № 2313199, МПК H05B 33/02, F21S 4/00, опубл. 20.12.2007], содержащий последовательно соединенные силовой преобразователь и балластные дроссели, выполненные в виде, по меньшей мере, двух балластных дросселей, включенных параллельно через нормально замкнутый контакт термодатчика, при этом термодатчик и секции светодиодов установлены на радиаторе охлаждения.
Недостаток данного блока питания заключается в отсутствии защиты светодиодных приборов освещения от повышенного напряжения в сети питания прибора и снижении срока эксплуатации приборов освещения.
Задачей является создание блока питания простого в настройке за счет того, что измерительные цепи и цепи питания балластных дросселей не имеют общих элементов, обеспечивающего повышенный
Технический результат заключается в повышении срока эксплуатации электрических осветительных светодиодных приборов (безотказности, надежности), за счёт увеличения последовательного реактивного сопротивления переменному току, при превышении установленного порога напряжения питающей прибор сети.
Технический результат достигается за счёт того, что блок питания электрического осветительного светодиодного прибора включает два последовательно соединенных балластных дросселя L1, L2, средняя точка соединения которых коммутируется электромеханическим реле K1, с нормально замкнутым контактом, которое в свою очередь подключено управляющей катушкой к оптосимистору VU1, соединённому с блоком сравнения, включающим операционный усилитель DA1 с обратной положительной связью, образованной резистором R8, цепи формирования опорного напряжения и измеряемого, образованные соответственно подключённым к инвертирующему входу операционного усилителя (ОУ) DA1 управляемым стабилитроном D2, в катод которого последовательно включён токоограничивающий резистор R7, и последовательно соединенных резисторов R5, R6 и P1, образующих делитель напряжения, средняя точка которого подключена к неивертирующему входу ОУ DA1, также блок питания дополнительно содержит параметрический стабилизатор напряжения, питающий схему сравнения, который включает в себя стабилитрон D1, катод которого последовательно соединён с токоограничивающим резистором R3, а параллельно стабилитрону D1 включены накопительный конденсатор C3 и нагрузочный резистор R4, электролитический конденсатор С2, соединенный с положительным выходом двухполупериодного выпрямителя VD1 и входом делителя напряжения образованным резисторами R5, R6, P1, при этом ограничивающий конденсатор C1 соединен последовательно с фазой питающей сети переменного напряжения, параллельно C1 подключен шунтирующий резистор R1, а резистор R2 соединен последовательно с нейтральным проводником питающей сети для ограничения начального тока заряда конденсатора C1.
На фиг. представлена схема блока питания.
Блок питания содержит:
- два последовательно включенных балластных дросселя L1, L2;
- электромеханическое реле K1 с двумя группами контактов;
- оптосимистор VU1;
- блок сравнения (на фиг. не обозначен);
- резисторы R1-R8;
- резистивный делитель напряжения (на фиг. не обозначен), представленный в виде трёх последовательно включенных резисторов R5 и R6, и подстроечного многооборотного резистора P1;
- термостабилизированный прецизионный стабилитрон D2;
- блок параметрический стабилизатор напряжения (на фиг. не обозначены);
- двухполупериодный мостовый выпрямитель VD1;
- ограничивающий конденсатор C1;
- электролитический конденсатор C2;
- накопительный конденсатор С3;
- стабилитрон D1.
Рассмотрим пример реализации блока.
В точке соединения дросселей включено электромеханическое реле K1 с двумя группами контактов, так, что в исходном состоянии ток протекает только через дроссель L1. При переходе через установленный порог, блок сравнения переключает электромеханическое реле K1, ток протекает через дроссель L2 и L1, тем самым достигается требуемое ограничение протекающего тока блока питания, при повышенном напряжении питающей сети, за счёт увеличения последовательного реактивного сопротивления.
Управляющая катушка электромеханического реле K1 подключена к терминалу оптосимистора VU1, светодиод которого питается выходом операционного усилителя DA1.
Измерительная схема состоит из операционного усилителя DA1, включенного по схеме компаратора с гистерезисом. Окно гистерезиса задается резистором R8. Измеряемое напряжение поступает на не инвертирующий вход через резистивный делитель напряжения, представленный в виде трёх последовательно включенных резисторов R5 и R6, и подстроечного многооборотного резистора P1. Порог уставки можно варьировать путем изменения сопротивления подстроечного резистора P1. Опорное напряжение ОУ задаётся термостабилизированным прецизионным стабилитроном D2, ток которого ограничивается резистором R7. Стабилитрон D2 подключен к инвертирующему входу ОУ. Питание схемы обеспечивает параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из стабилитрона D1, ограничивающего ток резистора R3 и накопительных ёмкостей C2 и C3, и двухполупериодного мостового выпрямителя VD1. Ограничение напряжения питающей сети обеспечивается включенным последовательно с фазой конденсатором C1. Резистор R1 служит для разрядки конденсатора C1 после снятия напряжения. Резистор R2 ограничивает пусковой ток при подаче напряжения на входные линии питания схемы.
При повышении входного напряжения питания сети, напряжение на делителе R5, R6, P1 повышается пропорционально. При переходе напряжения на не инвертирующем входе DA1 через уровень опорного напряжения на инвертирующем входе, ток с выхода компаратора начинает протекать через светодиод оптосимистора VU1 и резистор положительной обратной связи R8. В свою очередь, открывается канал симистора, коммутируя напряжение питания сети через управляющую катушку электромеханического реле K1 переменного напряжения. Электромеханическое реле K1 переключает фазу сети питания на вход балластного дросселя L2, что приводит к повышению последовательного реактивного сопротивления цепи и падению протекающего через блок питания тока.
При снижении входного напряжения ниже уровня опорного, выход компаратора питает светодиод оптосимистора до достижения порога, определяемого обратной связью, образованной резистором R8, что защищает схему от ложных переключений вблизи уровня уставки.