КОРРЕКТОР КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к области силовой преобразовательной техники, и может быть использовано во вторичных источниках питания.
Известны корректоры коэффициента мощности (ККМ), содержащие, входной фильтр, выпрямитель, дроссель, транзистор, диод, выходной конденсатор и схему управления [1, 2].
Прототип [3] и аналоги [1, 2] имеет следующие недостатки.
1. Низкая надежность, вследствие того, что пусковые токи через элементы в десятки раз превышают номинальные значения.
2. Низкий КПД, так как для ограничения величины пускового тока установлен термистор и использованы индуктивные элементы с большим внутренним сопротивлением.
3. Высокая стоимость выходного конденсатора, допустимое напряжение которого должно быть выше максимально - возможного мгновенного напряжения сети.
4. Не имеют защиты от превышения входным напряжением определенного уровня.
5. Пусковые токи вызывают уменьшение напряжения сети.
Цель изобретения - уменьшение пусковых токов, повышение надежности, увеличение КПД, снижение выходного напряжения и расширение диапазона допустимых значений напряжения сети.
Указанная цель достигается тем, что в корректор коэффициента мощности, содержащий входной фильтр, выпрямитель, транзистор, диод, дроссель, датчик тока, выходной конденсатор и схему управления, к выходу выпрямителя подключен сток второго транзистора, затвор которого связан со схемой управления, а исток соединен с дросселем, вторым диодом и схемой управления.
Корректор коэффициента мощности (Фиг.1), содержащий входной фильтр 1, выпрямитель 2, транзистор 6, диод 7, дроссель 5, датчик тока 9, выходной конденсатор 8 и схему управления 10, к выходу выпрямителя 2 подключен сток второго транзистора 3, затвор которого связан со схемой управления 10, а исток соединен с дросселем 5, вторым диодом 4 и схемой управления 10.
Работает корректор коэффициента мощности (Фиг.1) следующим образом.
Транзисторы 3 и 6 включаются и выключаются одновременно. Когда транзисторы открыты, в дросселе запасается энергия. После закрытия транзисторов, в зависимости от величины дросселя и конкретной реализации схемы управления, энергия из дросселя полностью или частично переходит в выходной конденсатор 2.8.
Форма тока сети повторяет форму напряжения сети не только в штатном, но и в пусковом режиме.
Пусковой ток может быть значительно меньше максимального тока в штатном режиме.
В случае, если напряжение сети превышает определенный уровень, транзисторы могут закрываться.
Средняя величина напряжения на выходном конденсаторе может быть не только выше, но и значительно ниже максимального мгновенного напряжения сети.
Построение многофазного ККМ по данной структуре позволяет совместить низкий уровень динамических потерь с небольшими размерами входного фильтра и уменьшить величины элементов входного фильтра.
Преимущества предлагаемого ККМ, заключаются в следующем.
1. Снижены пусковые токи через силовые элементы схемы ККМ. В устройствах, где использованы обычные ККМ, пусковые токи иногда превышают максимальные токи рабочего режима более чем на два порядка [4].
2. Повысилась надежность работы за счет облегчения режимов эксплуатации как силовых элементов ККМ, так и внешних устройств, таких как выключатели, предохранители, контакты и т.д. Кроме того, значительное увеличение величины максимального напряжения сети, которое не приведет к отказу ККМ, также повышает надежность. Например, ККМ, работающий при напряжении сети 90-270 вольт, может допускать как всплески мгновенного напряжения сети до 600 вольт, так и постоянное ошибочное подключение к сети 380 вольт.
3. Повысился КПД. Отсутствует термистор и индуктивные элементы имеют малое внутреннее сопротивление. Транзистор 6 и диод 7 могут быть с более низкими максимально допустимыми напряжениями, и иметь соответственно меньшие сопротивление исток - сток и падение напряжения.
4. Если требуется гарантировать работу при температурах -55 градусов Цельсия и ниже, электролитический конденсатор становится самым дорогим элементом в ККМ. Разница в стоимости конденсаторов одинаковой емкости на 400 и 450 вольт значительно превышает суммарную стоимость дополнительно введенных элементов.
5. Более широкий диапазон безопасных напряжений на входе ККМ.
6. Пусковые токи не вызывают существенного уменьшения напряжения сети.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Data Sheet L6562 STMicroelectronics
2. Data Sheet MC34262 ON Semiconductor
3. Data Sheet NCP1654 ON Semiconductor
4. Data Sheet HRP-10 0 MEAN WELL