7. Практические схемы выпрямительных устройств
7.1 Выпрямитель с бестрансформаторным входом вбв 24/3
Выпрямители серии ВБВ [36] предназначены для электропитания телекоммуникационной аппаратуры различного назначения напряжением 24, 48 или 60В постоянного тока и могут использоваться для самостоятельной работы или в составе электропитающих установок.
Условное обозначение выпрямителей ВБВ приведено на рис. 7.1.
Рисунок 7.1- Условное обозначение выпрямителей ВБВ
Высокая частота преобразования (40…60 кГц) и наличие в некоторых модификациях выпрямителей корректора коэффициента мощности, обеспечивают хорошие массогабаритные показатели; высокий коэффициент полезного действия и возможность работы в расширенном диапазоне отклонения напряжения сети от номинального значения.
Выпрямители обеспечивают:
гальваническую развязку нагрузки от сети переменного тока;
стабилизацию и регулировку выходного напряжения методом широтно– импульсной модуляции;
ограничение тока нагрузки;
задержку включения и плавный запуск;
выключение при уходе напряжения сети переменного тока за допустимые пределы;
защиту от повышения выходного напряжения;
защиту при коротком замыкании на выходе;
световую и дистанционную сигнализацию;
возможность изменения выходного напряжения при подаче внешних сигналов на входной разъем.
Основные характеристики выпрямителей ВБВ приведены в таблице 7.1.
|
Таблица 7.1 – Основные характеристики ВБВ | ||||||
|
Тип
|
Предел. регул. вых. напр., В |
Пределы сети перем. тока, В |
Вых. ток, А |
Вых мощн., Вт |
Габаритные размеры (высота х ширина х глубина), мм |
Масса, кг |
|
ВБВ 60/2-2 |
54…72 |
176…242 |
0…2 |
144 |
190х105х70 |
1,5 |
|
ВБВ 60/8-2 |
54…72 |
176…264 |
0…8 |
550 |
271х135х408 |
7,0 |
|
ВБВ 60/15-2К |
54…72 |
160…290 |
0…15 |
1000 |
271х135х408 |
11,0 |
|
ВБВ 60/25-2К |
48…72 |
160…290 |
0…25 |
1800 |
321х135х405 |
12,0 |
|
ВБВ 48/2-2 |
43…56 |
176…242 |
0…2 |
112 |
190х105х70 |
1,5 |
|
ВБВ 48/10-2 |
43…56 |
176…264 |
0…10 |
550 |
271х135х408 |
7,0 |
|
ВБВ 48/20-2К |
43…56 |
160…290 |
0…20 |
1000 |
271х135х408 |
11,0 |
|
ВБВ 48/30-2К |
43…56 |
160…290 |
0…30 |
1700 |
321х135х405 |
12,0 |
|
ВБВ 24/3-2 |
21,5...28 |
176…242 |
0…3 |
84 |
190х105х70 |
1,5 |
|
ВБВ 24/20-2 |
21,5...28 |
176…264 |
0…20 |
550 |
271х135х408 |
7,0 |
|
ВБВ 24/30-2К |
21,5...28 |
160…290 |
0…30 |
900 |
271х135х408 |
11,0 |
|
ВБВ 24/50-2К |
21,5...28 |
160…290 |
0…50 |
1400 |
321х135х405 |
12,0 |
Выпрямитель ВБВ 24/3–2 предназначен для электропитания аппаратуры связи и других потребителей номинальным напряжением 24 В постоянного тока с максимальным выходным током 3А.
Основные электрические параметры выпрямителя ВБВ 24/3–2:
Входное напряжение , В ~220 +10%–20%
Частота сети, Гц 50 ±5%
Диапазон регулировки выходного напряжения,В 22…28
Рабочий диапазон тока нагрузки, А 0..3
Максимальная выходная мощность, Вт 84
Стабильность выходного напряжения, % ±1
Пульсации выходного напряжения, мВ: ≤2 псофометрических
≤10 на частотах выше 300 Гц
≤100 на частотах ниже 300 Гц
Порог ограничения выпрямленного тока 110% от макс. значения
Порог срабатывания защиты от превышения выходного напряжения, В не более 30±1
Коэффициент мощности ≥0,55
Коэффициент полезного действия ≥0,85
Функциональная схема выпрямителя. Выпрямитель ВБВ 24/3–2 построен по схеме с бестрансформаторным входом и регулированием напряжения методом широтно– импульсной модуляции (ШИМ). Его функциональная схема приведена на рис.7.2.
Силовая цепь состоит из: входного выпрямителя, собранного по однофазной мостовой схеме с ёмкостным сглаживающим фильтром на выходе, однотактного прямоходового инвертора напряжения и выходного выпрямителя со сглаживающим фильтром. Для исключения воздействия входной импульсной помехи на источник и самого источника на потребителя на входе и выходе установлены фильтры помех. В систему управления входят: эталонный источник постоянного напряжения (UЭТ); схема сравнения; диодный оптрон V1 для передачи постоянной составляющей напряжения обратной связи (UОС); задающий генератор (UЗГ); генератор пилообразного напряжения (UП); ШИМ – компаратор; RS– триггер и усилитель мощности. Работа системы управления поясняется эпюрами рис.7.3.
Рисунок 7.2 – Функциональная схема выпрямителя ВБВ 24/3 – 2
На выходе ШИМ– компаратора сигнал равен “1”, если уровень пилообразного напряжения больше уровня напряжения обратной связи. При возрастании входного напряжения равенство напряжения UП и напряжения обратной связи Uос, наступает раньше, что приводит к уменьшению по длительности ШИМ– сигнала (Uшим). Среднее значение напряжения на выходе при этом уменьшается, т.е. восстанавливается.
Схема автоматики, защиты и сигнализации обеспечивает блокирование подачи управляющих импульсов при превышении допустимого тока стока
ключа VT, повышении или понижении входного напряжения (UВХ) и повышении выходного напряжения выпрямительного устройства (U0). Передача сигнала защиты осуществляется посредством тиристорного оптрона V2. При нормальном функционировании ВБВ горит светодиод Н1. Для построения цепей дистанционной сигнализации предусмотрен контакт 4 системного разъема X1. Выпрямитель ВБВ может работать только в режиме стабилизации по напряжению.
Рисунок 7.3 – Временные диаграммы