28. Выпрямительные устройства с бестрансформаторным входом. Область применения, структурные схемы. Входной ппф.

В системах электропитания устройств связи и в в бытовой электронике все шире применяют вторичные источники электропитания с бестрансформаторным входом. Первич­ным источником для них, как правило, является однофазная или трехфазная сеть переменного тока промышленной частоты 50 Гц. От­личительной чертой этих источников является отсутствие силового трансформатора, работающего на низкой частоте 50 Гц. В основном эти источники представляют собой стабилизирующие выпрямитель­ные устройства, имеющих один или несколько выходов напряжения постоянного тока.

Структурные схемы стабили­зирующих выпрямителей для станционной аппаратуры связи пред­ставлены на рис. 8.1.

Силовая часть ВБВ, выполненного по схеме рис. 8.1,а, содержит:

• входной помехоподавляющий фильтр Вх.ППФ (фильтр радиопо­мех);

• сетевой выпрямитель СБ;

• входной сглаживающий фильтр СФ;

• регулируемый преобразователь напряжения ПН;

• выходной помехоподавляющий фильтр Вых.ППФ.

СХЕМА ОНА КОРЯВАЯ, ЕСТЬ В УЧЕЬНИКЕ НОРМАЛЬНАЯ. А) и б) УЧЕЬНИК СТР 283

На схеме рис. 8.1,а также показана схема управления Сх.У регу­лируемым преобразователем напряжения и усилитель мощности УМ (драйвер). Драйвер (драйверы) обеспечивают согласование по мощ­ности маломощной Сх.У с мощными транзисторами ПН, а также при необходимости — их гальваническую развязку.

Структура рис. 8.1,а свойственна либо ВБВ относительно боль­шой мощности, работающим от трехфазной сети переменного тока (трехфазные ВБВ), либо маломощным ВБВ (как правило, при вы­ходной мощности до 100 Вт), работающим от однофазной сети пере­менного тока (однофазные ВБВ).

Структурная схема рис. 8.1,6" отличается от рассмотренной тем, что вместо входного сглаживающего фильтра СФ на выходе сетево­го выпрямителя устанавливается корректор коэффициента мощно­сти ККМ со своей схемой управления (Сх.У ККМ). Эта структура свойственна всем современным выпрямительным устройствам с вы­ходной мощностью более нескольких десятков ватт, работающим от однофазной сети переменного тока.

Входной помехоподавляющий фильтр.Входной помехоподавляющий фильтр (фильтр радиопомех) предназначен для ослабления высокочастотных импульсных помех, способных проникать из сети переменного тока в выпрямительное устройство, а также для ослабления до требуемого уровня помех, воз­никающих в сети переменного тока при работе самого выпрямитель­ного устройства. Основными источниками помех в питающей сети для конкретного ВБВ являются прежде всего так называемые инду­стриальные помехи, возникающие при коммутации в силовых цепях других устройств (потребителей), питающихся от этой же сети пе­ременного тока. Помимо индустриальных по­мех, существуют атмосферные помехи, обусловленные прежде всего разрядом молнии. Электромагнитные импульсы от близкого разря­да молнии не только создают мощные помехи в диапазоне частот до нескольких десятков мегагерц, но и способны привести к разрушению входных цепей аппаратуры и выпрямительных устройств. Эффек­тивным средством борьбы с помехами, передаваемыми посредством магнитного поля является применение витой пары для прямого и об­ратного проводов цепи, экранирование проводников, отдельных узлов и устройств в целом, сочетающееся с корректным их заземлением. Для ослабления помех, распространяющихся электрическим путем между фазным проводником и нейтралью (так называемая диффе­ренциальная составляющая помехи), а также между каждым из этих проводников и заземляющими проводниками (синфазная составляю­щая помехи), применяются фильтры нижних частот, выполненные на пассивных элементах (высокочастотных конденсаторах и дросселях). В качестве примера на рис. 8.2 представлен входной помехоподавля-ющий фильтр персонального компьютера конструктива АТХ. Двухобмоточный дроссель L3 (L4) имеет равное число витков обмоток и благодаря встречному включению обмоток обладает ну­левым индуктивным сопротивлением для полезного сигнала (тока, потребляемого от питающей сети). Для синфазной составляющей по­мехи со стороны сети, распространяющейся по цепи фазный провод

С7

L — земля (РЕ), дроссель L1 совместно с верхней обмоткой дросселя L3 и конденсатором С2 образуют первое звено сглаживающего LC-фильтра нижних частот. Второе звено LC-фильтра для синфазной составляющей помехи со стороны сети, распространяющейся по це­пи L-PE представлено верхней обмоткой дросселя L4 (см. рис. 8.2) и конденсатором С5. Первое звено. LC-фильтра для синфазной со­ставляющей помехи со стороны сети, распространяющейся по цепи N-PE, представлено дросселем L2, нижней обмоткой дросселя L3 и конденсатором СЗ. Второе звено LC-фильтра для этой синфазной со­ставляющей помехи со стороны сети представлено нижней обмоткой дросселя L4 и конденсатором Сб. Обычно магнитопровод дросселей L3 и L4 выполняется из низкочастотного феррита с высокой магнит­ной проницаемостью. Для эффективного подавления синфазных и дифференциальных составляющих помех на высоких частотах вве­дены дроссели L1 и L2 с высокочастотными сердечниками. Дроссели L1 и L2 совместно с конденсаторами С2... С7 обеспечивают ослабле­ние дифференциальной составляющей помехи со стороны сети, рас­пространяющейся по цепи L-N. Ослабление синфазной составляющей помехи, распространяющейся из ВБВ в сеть по цепи L-PE, осуществ­ляется LC-фильтром, представленным верхней обмоткой дросселя L4 и конденсатором С2. Нижняя обмотка этого дросселя L4 и конден­сатор СЗ образуют LC-фильтр нижних частот для синфазной состав­ляющей помехи со стороны ВБВ, распространяющейся по цепи N-РЕ. Во входной помехоподавляющий фильтр рис. 8.2 введены также предохранитель F и терморезистор R. Предохранитель F обеспечива­ет отключение блока питания от сети переменного тока при перегруз­ках или коротких замыканиях в нем. Керамический терморезистор введен в фильтр для уменьшения пусковых токов при подключении системного блока компьютера к сети переменного тока. При нагреве терморезистора свыше определенной температуры его сопротивление резко возрастает, что и ограничивает пусковые токи.

СХЕМА ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ВХОДНОГО ППФ ЕЩЕ КОРЯВЕЕ, УЧЕБНИК СТР 286.

На рис. 8.3 приведена принципиальная схема входного ППФ, при­меняющегося в трехфазном ВБВ-60/50.

Для ослабления дифференциальной составляющей помех, рас­пространяющихся из сети в ВБВ, во входном ППФ введены дросселя L2... L4 и конденсаторы С4... Сб. Эти же элементы совместно с кон­денсаторами С7, С8 обеспечивают ослабление синфазной составляю­щей помех, распространяющихся из сети в ВБВ во всем радиодиапа­зоне, т.е. начиная с частоты 0,15 МГц. Для ослабления дифферен­циальной составляющей помех, распространяющихся из ВБВ, в сеть введены конденсаторы С1... СЗ, образующие совместно с дросселя­ми L2... L4 Г-образные LC-фильтры нижних частот для этой состав­ляющей помех. Для разряда энергии, запасаемой конденсаторами и дросселями входного ППФ (при отключении ВБВ от сети), вве­дены резисторы Rl.. .R9. Дроссель L1, обмотки которого располо­жены на одном общем магнитопроводе, совместно с конденсаторами С4... С8 обеспечивает ослабление синфазных помех, распространя­ющихся из сети в ВБВ.