FI72015C - Stroemfoersoerjningsdon. - Google Patents

Description

1 72015 Sähkönsyöttökoj e Tämä keksintö koskee sen tyyppistä virransyöttölai-tetta kuin käy ilmi patenttivaatimuksen 1 johdannosta.

5 Tällaisessa virransyöttölaitteessa ovat päätransis- torin kytkentähäviöt vähentyneet, koska estojännite kasvaa suojakondensaattorin vuoksi hitaasti. Tämän suojakondensaat-torin jaksottainen varaaminen tuo kuitenkin yleensä mukanaan häviöitä. Ainoastaan hyvin monimutkaisella värähtelykytken-10 nällä on tähän mennessä onnistuttu ohjaamaan tämä energia kuluttajalle (ETZ Band 100, 1979, Heft 13, s. 664-670).

Yksi lisähäviöiden lähde liittyy alussa mainitun tekniikan tason virransyöttölaitteessa matalan käyttöjännitteen kehittämiseen ohjauselektroniikalle, jolloin asen-15 netaan kalliita muunnoskytkentöjä.

Esillä olevan keksinnön perustanan on pienentää tehohäviöitä alussa mainitunlaisessa virransyöttölaitteessa vähäisin kytkentäteknisin kustannuksin.

Tämän tehtävän keksinnönmukaiselle ratkaisulle on 20 tunnusomaista patenttivaatimuksessa 1 esitetyt tunnusmerkit.

Keksinnössä muodostaa suojakondensaattori yhdessä varauskondensaattorin kanssa kapasitiivisen jännitteenjaka-jan, joka toisaalta vähentää kytkentähäviöitä hidastamalla 25 jännitteennousua päätransistorissa, ja sen avulla onnistutaan kehittämään matala käyttöjännite varauskondensaatto-riin käytännöllisesti katsoen häviöttömästi.

Useissa tapauksissa vaatii elektroniikan (säätäjä, suojalaite) jännitteensyöttö suuremman positiivisen ja 30 pienemmän negatiivisen jännitteen. Näiden synnyttämiseksi muodostuu keksinnön erään edelleenkehitysmuodon mukaisesti apujännitelähteen varauskondensaattori kahdesta osakonden-saattorista. Tällöin on epätarkoituksenmukaista asetella jännitteiden suhde vastaavalla kapasiteettien valinnalla, 35 koska matalamman jännitteen tuottamiseen tarvittaisiin hy- 2 72015 vin suuri kondensaattori, mutta toiselta puolen juuri matalammalla jännitetasolla energiantarve on pienempi kuin korkeammalla. Sen vuoksi on edullista asetella molempien osa-kondensaattoreiden jännitteet suojakuristimen vastaavalla 5 mitoituksella. Suojakuristin on tätä varten mitoitettava noin kolme kertaa niin suureksi kuin mitä olisi tarpeen suojakondensaattorin purkausvirran alentamista silmälläpitäen; likimain saman kapasiteetin omaavat kondensaattorit voidaan silloin asetella jännitesuhteeseen noin 1:3.

10 Keksinnön kuvatussa edelleenkehitysmuodossa saa va- rauskondensaattori lisäenergiaa tasajännitelähteestä. Kun varauskondensaattori koostuu kahdesta osakondensaattoris-ta, niin saa toinen niistä lisäenergiaa, kun suojakonden-saattoria varataan päätransistorin ollessa estotilassa.

15 Suojakondensaattori on tällöin edullisesti siten mitoitettu, että lisäenergia riittää vähintään päätransistorin lä-piohjaukseen. Toinen osakondensaattori tulee silloin päätransistorin ollessa läpiohjattuna suojakuristimen kautta varatuksi osalla suojakondensaattorin energiaa, joka suo-20 jakuristin puolestaan varaa molempia osakondensaattoreita sarjakytkennässä. Osakondensaattoreihin suojakondensaattorin kautta vietyä energiaa ei apujännitelähteen tarvitse tuottaa, joten viimeksimainittu voidaan mitoittaa vastaavasti pienemmäksi. Erityisen tarkoituksenmukaista on täl-25 löin liittää osakondensaattori lisätasasuuntaajan ja vastaavasti pieniksi mitoitettujen kondensaattoreiden kautta vaihtojänniteverkkoon, tällä tavoin voidaan ohjausosan elektroniikan matalat käyttötasajännitteet lähes häviöttö-mästi tuottaa myös silloin, kun käytettävissä on vain suh-30 teellisen korkean jännitteen omaava vaihtojänniteverkko.

Seuraavassa selitetään tämänlaatuista suoritusesi-merkkiä oheisen piirustuksen avulla.

Varastokondensaattori C18 syöttää vaihtosuuntaajaa W ja on toisaalta estokuristimen L1, varausdiodin D27 ja 35 varauskuristimen L4, toiselta puolen mittavastuksen R33

II

3 72015 kautta kaksitiekytkennässä liitetty päätasasuuntaajaan G1, jota syötetään vaihtojänniteverkosta N ja joka tuottaa napoihinsa olennaisesti silittämättömän jännitten.

Jännitteen säätämistä varten varastokondensaattoris-5 sa toimii päätransistori V6, jonka kautta varauskuristin L4 on kytkettävissä päätasasuuntaajaan ja varattavissa täältä. Signaali toiselta puolen päätransistorin V6 ja va-rastokondensaattorin C18 ja toiselta puolen päätasasuuntaa-jan G1 välissä olevassa mittavastuksessa R33 johdetaan vii-10 vytyselimen (vastus R27 ja kondensaattori C14) kautta si-säänmenoon 7 ohjausosassa, jossa on säätäjä X, joka ohjaa päätransistoria V6 kytkimenä.

Päätransistorin ja mittavastuksen R33 kanssa on edelleen vastarinnan kytketty värähtelydiodi D42; tämän 15 kautta voivat "näkymättömät" kapasiteetit (kuristimen, diodien jne.) purkautua päätransistorin V6 ohitse.

Päätransistorin V6 ollessa läpikytkettynä varautuu kuristin L4 ja viivästyttää kondensaattorin C14 varautumista, kunnes tämän jännite on saavuttanut asetusarvon, joka 20 viedään ohjausosan säätäjään X ja jolla on silittämättömän tasasuunnatun vaihtojännitteen muoto; verkosta otetulla virralla on siten keskimäärin sinimuotoinen kulku.

Niin pian kun oloarvo on saavuttanut asetusarvon, kytkee säätäjä päätransistorin V6 estotilaan; kuristin L4 25 antaa silloin energiansa varausdiodin D27 kautta varasto-kondensaattoriin C18, jonka jännite väliaikana oli jonkin verran alentunut vaihtosuuntaajan W kautta tapahtuneen kuormituksen johdosta. Varastokondensaattorin varaamisen aikana alenee signaali mittavastuksessa R33 ja - viivästet-30 tynä - signaali kondensaattorissa C14. Viivytyselin R27/ C14 on siten mitoitettu, että jännite C14:ssa juuri silloin saavuttaa säätäjän alemman vaihtokytkentäpisteen, kun virta varauskuristimen L4 kautta on tullut nollaksi, silloin seuraavan, V6:n läpikytkennän tapahtuessa ei tämän tran-35 sistorin tarvitse ottaa sen paremmin varauskuristimen L4 4 72015 jäännösvirtaa kuin diodin D27 takavirtaan, niin että käytännöllisesti katsoen ei synny mitään kytkentähäviöitä.

Suojakondensaattorin C17 tehtävänä on rajoittaa jännitteen nousua estotilassa olevassa päätransistorissa V6 5 ja sen vuoksi se on kytketty rinnan tämän transistorin kyt-kentävälin ja mittavastuksen R33 kanssa erotusdiodin D9 ja kondensaattorin C8 kautta.

Kun päätransistori V6 on estotilassa, varautuu suo-jakondensaattori Cl 7 L4:n, D9:n ja varauskondensaattorin 10 C8 kautta ja viivästyttää siten estojännitteen nousua pää-transistorin V6 kytkentävälissä, niin että syntyy vain vähäinen häviöteho.

Käyttöjännitteet ohjausosaa varten tuotetaan käynnistysvaiheessa lisätasasuuntaajalla G2, joka kondensaatto-15 reiden C6, C7 on liitetty vaihtojänniteverkkoon N ja joka sarjakytkennässä syöttää osakondensaattoreita C8 ja C9, näiden kahden kondensaattorin liitäntäpiste sijaitsee tällöin päätasasuuntaajan G1 negatiivisessa navassa, niin että ne tuottavat positiivisen vast, negatiivisen käyttöjän-20 nitteen.

Osakondensaattori C8 on samalla erotusdiodin D9, suojakondensaattorin C17 ja varauskuristimen L4 kautta päätasasuuntaa jassa G1 ja saa siten lisävarauksen päätasasuun-taajasta, kun päätransistori V6 on estotilassa ja konden-25 saattori C17 varautuu, C17 (300 pF) on siten mitoitettu, että tämä C8:n lisävaraus riittää seuraavaan päätransisto-rin läpikytkentään. Lisätasasuuntaaja ja kondensaattorit C6, C7 on sen vuoksi mitoitettava vain säätäjän ja valvon-taosan jäännöstehontarvetta varten.

30 Toinen osakondensaattori C9 on suojakuristimen L9 ja suojakondensaattorin C17 kautta rinnan päätransistorin V6 kytkentävälin ja mittavastuksen R33 kanssa, tämän pur-kausvirtapiirin ja siten C9:n kautta kulkee suojakondensaattorin C17 purkausvirta päätransistorin V6 ollessa lä-35 pikytkettynä, joka tällöin varaa osakondensaattoria C9.

Il 5 72015

Vaikka osakondensaattorin C9 on tuotettava olennaisesti alempi, noin 3 V jännite, kuin osakondensaattorin C8, noin 8 V, on näillä molemmilla kondensaattoreilla likimain sama kapasiteetti (n. 50^uF). Erilaiset jännitteet asetel-5 laan käytössä suojakuristimen L9 vastaavalla mitoituksella, viimeksimainittu on mitoitettava noin kolme kertaa niin 1) suureksi kuin nousun riittävään hidastukseen olisi tarpeen. Osakondensaattorin C9 jälkivaraus suojakondensaatto-rin C17 purkautuessa päätransistorin V6 kautta on nimittäin 10 olennaisesti vähäisempi kuin osakondensaattorin C8 varaus suojakondensaattorin C17 varautuessa. Tällöin on edellytetty aikavakioiden sellainen viritys, että kondensaattorin C17 täydellinen varaus ja purkaus tulee toteutetuksi V6:n asianomaisten kytkentäjaksojen aikana.

15 Suojakuristimeen L9 varastoitu energia purkautuu lo puksi diodin D9 ja molempien osakondensaattoreiden C8 ja C9 sarjakytkennän kautta. Osakondensaattoreiden jännitesuhteelle on tämä purkaustapahtuma merkityksetön, koska se tapahtuu molemmissa kondensaattoreissa samassa mitassa. Suo-20 jakuristimen L9 energia tulee siten käytetyksi elektroniikan syöttämiseen eikä kuormita päätransistoria V6.

1) 'C17:n purkausvirran V6:n kautta

Claims (8)

1. Tasavirtakuormaa varten virransyöttölaite, jossa on tämän kanssa rinnan kytketty varastokondensaattori (C18) , 5 joka on varausdiodin (D27) ja varauskuristimen (L4) kautta liitetty tasajännitelähteeseen (G1), päätransistori (V6), jonka kautta varauskuristin (L4) on kytkettävissä tasajännitelähteeseen (G1), ohjausosa päätransistorin (V6) ohjaamiseksi kytkentäkäytössä, suojakondensaattori (C17) rinnan 10 päätransistorin (V6) kanssa kytkentähäviöiden vähentämiseksi, suojakuristin (L9) suojakondensaattorin (C17) purkaus-piirissä purkausvirran jyrkkyyden rajoittamiseksi, ja apu-jännitelähde, jossa on latauskondensaattori, käyttöjännitteen tuottamiseksi ohjausosalle, tunnettu siitä, 15 että suojakuristin (L9) on suojakondensaattorin (C17) kautta kytketty rinnan päätransistorin (V6) kytkentävälin kanssa ja päätransistorin (V6) estovaiheen aikana johtavan ero-tusdiodin (D9) kautta kytketty rinnan varauskondensaattorin (C8) kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virransyöttölai te, tunnettu siitä, että suojakondensaattori (C17) on mitoitettu niin suureksi, että siihen päätransistorin (V6) estovaiheen aikana syötetty energia riittää vähintään päätransistorin (V6) läpiohjaukseen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen virransyöttölai te, tunnettu siitä, että varauskondensaattori on lisätasasuuntaajan (G2) kautta kytketty vaihtojännitelähteeseen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen virransyöttölai-30 te, tunnettu siitä, että lisätasasuuntaaja (G2) on kondensaattoreiden (C6, C7) kautta kytketty vaihtojännitelähteeseen, joka on mitoitettu vain ohjausosan jään-nöstehontarvetta varten.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen virransyöt-35 tölaite, tunnettu siitä, että säätäjä (X) ohjaus- II 7 72015 osassa on estotilassa niin kauan kuin jännite varauskonden-saattorissa ei vielä ole saavuttanut päätransistorin (V6) kytkentäkäyttöön riittävää vähimmäisarvoa.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen vir-5 ransyöttölaite, tunnettu siitä, että varauskon- densaattori koostuu kahdesta sarjaan kytketystä osakonden-saattorista (C8, C9), joiden liitospiste on kiinnitetty tasajännitelähteen (G1) miinusnapaan.

6 72015

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen virransyöttölai-10 te, tunnettu siitä, että suojakuristin (L9) on mitoitettu niin suureksi, että erotusdiodin (D9) ja tasajännitelähteen (G1) miinusnavan välissä olevan osakonden-saattorin (C8) varaus kutakin päätransistorin (V6) kytken-täjaksoa kohden on suurempi kuin toisen osakondensaattorin 15 (C9) .

8 72015