Каталог статей

Главная » Все схемы » Теория » Теоретические материалы

Выбранная схема!!!


2268
Бесперегрузочный запуск мощного импульсного источника питания
Дополнение к книге
"Силовая электроника для любителей и профессионалов"
М.СОЛОН-Р 2001 г.

Что бы вы могли посоветовать в качестве устройства для защиты выпрямительного моста от начального броска тока при включении в сеть импульсного источника питания, на входе которого стоит конденсатор? У меня есть большая доля уверенности, что этот узел можно сделать на "полевике", включив его параллельно резистору. Через этот резистор конденсатор будет заряжаться, после чего транзистор откроется.
Илья Грудовик

В книге имеется несколько простых рекомендаций по построению входной части маломощного импульсного источника электропитания. Например, на стр.236-237 показано, что введение резистора R1 позволяет ограничить пусковой зарядный ток входного конденсатора. Резистор включен в таких случаях постоянно, и на нем теряется часть мощности (рис.1). Впрочем, такую схему можно встретить в подавляющем большинстве импульсных блоков питания бытовой техники, в компьютерных БП. Словом, там, где мощность не превышает 150…200 Вт.

рис.1
Схема запуска с токоограничительным резистором

Более мощные устройства электропитания приходится усложнять, начиная даже со входной части. В них уже нельзя позволить себе рассеяние мощности на ограничительном резисторе, поскольку потребляемый из сети ток оказывается равным нескольким амперам. Читатель в своем письме заметил совершенно верно - на время первоначального запуска, когда заряжается входная емкость, токоограничительный резистор необходим, а потом, когда напряжение на конденсаторе достигло значение, близкое к сетевому, резистор можно отключить, закоротив его. Как это реализовать практически?

рис.2
Схема запуска с коммутирующим реле

Во-первых, можно, не мудрствуя лукаво, использовать обычное электромагнитное реле (рис.2). В момент начального пуска, через промежуток времени, заданный значением постоянной R1C1 (время заряда конденсатора до амплитудного значения напряжения сети можно посчитать по формуле RC-цепи), схема управления пуском переключит реле К1, замкнув контакт К1.1, и резистор R1 "закоротится".

Управлять реле можно как от автономной времязадающей схемы, формирующей необходимый промежуток времени независимо от скорости заряда С1, так и с помощью датчика напряжения (резисторного делителя), отслеживающего напряжение на конденсаторе С1. И та, и другая схемы имеют свои преимущества и недостатки. Питание пороговой схемы управления может осуществляться от дополнительного маломощного трансформаторного БП, который не займет много места, тем более что в мощных схемах источников питания без таких дополнительных БП, как правило, не обходятся.

рис.3
Схема запуска с транзистором MOSFET

Второй способ плавного запуска - использование в качестве "закорачивающего" элемента MOSFET (рис.3). Проблема управления транзистором (через его затвор) в части развязки потенциалов решается с помощью все того же маломощного трансформатора, имеющего дополнительную гальванически развязанную обмотку. От этой же обмотки должны питаться пороговая или времязадающая схема управления. Согласование с затвором транзистора можно выполнить, применив драйвер IR2121 (драйвер нижнего плеча). Можно питать времязадающую схему от источника, гальсванически связанного с минусовой силовой шиной. Но тогда придется применить драйвер верхнего плеча IR2125, IR2113, IR2213, подключив вместо бутстрепной емкости гальванически развязанную дополнительную обмотку трансформатора. Конечно, допускается использование преобразователя DCP0115 фирмы Burr-Brown. Описание драйверных микросхем и DCP0115 приведены на стр.266, 272-278 книги (раздел "Проблема управления мощными транзисторами в двухтактных источниках и новые методы ее решения").

рис.4
Схема запуска с транзистором IGBT

В качестве пускового ключа можно использовать также транзистор IGBT (рис.4). Необходимо лишь проверить, имеется ли в составе конкретного IGBT обратный диод, и если такового нет, нужно его включить параллельно транзистору так, как показано на рис. 4 (VD1). IGBT не "любят" обратных напряжений, и хотя возможности появления этих напряжений невелика (диодный мост не должен "пропустить" его), все же защититься лучше. Кстати, использовать можно IGBT любого класса, даже standard speed. Поскольку этот элемент не работает в импульсном режиме с постоянным переключением, требования к его быстродействию - самые низкие.

При установке транзисторов следует учитывать мощность, рассеиваемую на элементе в открытом состоянии. Для транзисторов MOSFET она будет определяться Rds(on), а для IGBT - Vce(on).

рис.5
Схема запуска с тиристором
Последний вариант пусковой схемы можно построить с применением тиристра (рис.5). Необходимо учесть, что тиристор имеет четырехслойную структуру, из-за чего прямое падение напряжения на нем в открытом состоянии несколько больше, чем на транзисторе. И тем не менее, - тиристор допускает большие токовые перегрузки. На схеме (рис.5) величины элементов: R2 - 100 Ом, R3 - 43 Ом, C2 - 0,68 мкФ, VS1 - 2Т112-10-6-45.

Конкретную схему читатель выберет, исходя из имеющихся у него возможностей и задач. Возможно, здесь не последнюю роль сыграют финансовые возможности.

Литература 
[1] О.К.Березин и др. "Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры" 
ТриЛ-Горячая Линия-Телеком, М, 2000 г.


Категория: Теоретические материалы | Добавил: Администратор (20.10.2011)
Просмотров: 6576 | Рейтинг: 4.0/1


Всего комментариев: 0

Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов! Подробно тут!
Жалоба

Пожалуйста оставьте свои комментарии !!!!

Имя *:
Email:
Код *:


ElectroTOP - Рейтинг сайтов
Copyright Zloy Soft (Company) © 2008 - 2016