ПОЛУМОСТОВОЙ КОММУТАТОР ПОЛУВОЛН

Полезная модель относится к электронике, а именно к источникам вторичного электропитания с бестрансформаторным входом.
Известен "Вторичный источник питания" [А.С. СССР №1781792, МПК-5 H02M 5/458, БВ-46, 1992 г.], содержащий сетевой выпрямитель, формирователь низкочастотных импульсов на транзисторе и тиристоре и преобразователь напряжения.
Недостатком известного устройства является низкий КПД.
Известный полумостовой трансформаторный однотактный конвертер [А.А. Бас и др. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом. - М.: изд-во "Радио и связь", 1987. - С. 43-45, рис. 2.17], содержащий два однотипных трансформаторных однотактным 10 конвертера.
Недостатком известного устройства является его сложность.
Наиболее близким аналогом является "Преобразователь переменного напряжения в постоянное" [Патент Украины №20830, МПК H02M 7/00 (2011), БИ.10, 97 г.], Содержащей входной выпрямитель, трансформатор с вторичной обмоткой, два силовых транзисторов, выходной выпрямитель, емкостный фильтр и систему управления, а также дроссель и разделительный диод.
Недостатком аналога является сложность решения схемотехники при невысокой функциональности изделия.
Задачей полезной модели является разработка новой схемотехники напивмостового коммутатора полуволн с достижением технического результата - упрощение устройства при повышении его функциональности за счет получения трех выходных напряжений.
Поставленная задача решается тем, что в напивмостовому коммутаторе полуволн, содержащий входной мостовой выпрямитель, трансформатор, два силовых транзисторов, выходной выпрямитель, емкостной фильтр, согласно полезной модели, введено два конденсатора, создающие с двумя силовыми транзисторами напивмостову схему, а трансформатор содержит одну первичную обмотку, две обмотки управления и три вторичные обмотки, каждая из которых нагружена на выпрямительный мост и конденсаторный сглаживающий фильтр, при этом каждая из обмоток управления нагружена на диодный выпрямитель и сглаживающий конденсатор и подключена к эмиттерного перехода соответствующего силового транзистора, один из которых содержит цепь запуска коммутатора полуволн, кроме того частота коммутатора полуволн на силовых транзисторах выбрана равной 25 кГц, а цепь запуска коммутатора полуволн выполнен в виде резистора, включенного между коллектором и базой силового транзистора.
Существенными признаками устройства, заявляемого сходными с аналогом, являются:
- Входной мостовой выпрямитель;
- Трансформатор;
- два силовых транзисторов;
- Выходной выпрямитель; емкостной фильтр.
Отличительными от аналога существенными признаками являются:
- Дополнительно введено два конденсатора, образующие с двумя силовыми транзисторами полумостовую схему;
- трансформатор содержит одну первичную обмотку, две обмотки управления и три вторичные обмотки;
- Каждая из трех вторичных обмоток нагружена на выпрямительный мост и конденсаторный сглаживающий фильтр;
- Каждая из обмоток управления нагружена на диодный выпрямитель и сглаживающий конденсатор и подключена к эмиттерного перехода соответствующего силового транзистора;
- Один из силовых транзисторов содержит цепь запуска коммутатора полуволн. Частными отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого устройства, являются следующие признаки:
- Частота коммутатора полуволн на силовых транзисторах выбрана равной 25 кГц;
- Цепь запуска коммутатора полуволн выполнен в виде резистора, включенного между коллектором и базой силового транзистора.
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков, которые заявляются, и техническим результатом существует следующая.
Действительно, новая схемотехника предлагаемого устройства по сравнению с аналогом позволяет значительно упростить устройство и, за счет этого, повысить надежность его работы и снизить материальные затраты при тиражировании данного устройства.
Помимо этого устройство заявляемого по сравнению с аналогом является более функциональным за счет получения трех выходных напряжений вместо одной (по ближайшим аналогом).
Суть полезной модели поясняется чертежом, где изображена принципиальная электрическая схема устройства, заявляется.
Полумостовой коммутатор полуволн содержит входной выпрямитель на диодах VD9-VD12, трансформатор TV2, два силовых транзисторов VT7 и VT8, два конденсатора С10 и С11, создающие с двумя силовыми транзисторами VT7 и VT8 напивмостову схему.
Трансформатор TV2 содержит одну первичную обмотку и, две обмотки управления II и III и три вторичные обмотки IV, V и VI, каждая из которых нагружена на выпрямительный мост (VD17-VD20, VD21-VD24 и VD25-VD28) и конденсаторный сглаживающий фильтр С12, С13 и С14.
Каждая из обмоток управления II и III TV2 нагружена на диодный выпрямитель (VD13.VD14 и VD15.VD16) и сглаживающий конденсатор (С12, С13) и подключена к эмиттерного перехода соответствующего силового транзистора VT7 или VT8.
Один из силовых транзисторов, например, VT7 содержит цепь запуска коммутатора полуволн.
Частота коммутатора полуволн на силовых транзисторах VT7 и VT8 выбрана равной 25 кГц.
Цепь запуска коммутатора полуволн выполнен в виде резистора R36, включенного между коллектором и базой силового транзистора VT7.
Блок питания устройства собран по схеме напивмостового коммутатора полуволн (фиг. 1) с рабочей частотой 25 кГц.
Переменное напряжение 220 В 50 Гц подается на вход заявленного устройства и после мостового выпрямителя на диодах VD9-VD12 выпрямленное напряжение поступает на напивмостовий коммутатор полуволн, выполненный на конденсаторах С10 и С11 и силовых транзисторах VT7 и VT8. Через цепь запуска коммутатора полуволн, выполненного в виде резистора R36, включенного между коллектором и базой силового транзистора VT7, запускается в работу напивмостовий коммутатор полуволн, работающий на частоте 25 кГц.
Повышенная частота преобразования выбрана для уменьшения массогабаритных характеристик трансформатора TV2, габариты которого в аналоге фактически определяют габариты всего устройства.
На выходе трансформатора TV2 есть три вторичные обмотки IV, V и VI, каждая из которых нагружена на свой выпрямительный мост и конденсаторный сглаживающий фильтр:
- VD17-VD20 и С12 для получения постоянного напряжения 5 В;
- VD21-VD24 и С13 для получения постоянного напряжения 12 В;
- VD25-VD28 и С14 для получения постоянного напряжения -12 В.