Разработка принципов активной фильтрации тока сетевых источников электропитания средств связи, страница 6

Назначение элементов внешних цепей, относящихся к силовой структуре и цепям УСР (реактора Т, транзистора Q1, диода VD5, фильтрового конденсатора С4, делителя Rl, R2 и компенсирующего конденсатора С1 ) традиционно и не требует пояснений. Остальные элементы относятся к следующим внешним блокам.

Датчик выпрямленного напряжения - делитель R7, R3, подключенный на выход сетевого   выпрямителя.   Конденсатор   С2   предназначен   для   фильтрации высокочастотных  импульсов  напряжения,   обусловленных  работой  самого преобразователя или других импульсных нагрузок.

Датчик максимального тока реактора включает в свой состав резистивный шунт и фильтр высокочастотных помех R4, СЗ.

Датчик нулевого  тока реактораиспользует всего два элемента: дополнительную обмотку реактора W2 и токоограничивающий резистор R5.

Источник питания управляющей микросхемы состоит из сглаживающего конденсатора С5, подзаряд которого осуществляется как от выпрямленного напряжения через резистор R8, так и от той же дополнительной обмотки реактора W2 через диод VD6. Использование дополнительной обмотки позволяет снизить число внешних элементов, требуемых для создания источника.

Представленный на рис. 4. корректор в установившемся режиме работает в соответствии с временными диаграммами рис. 2.1, в. Отличие структуры, приведенной на рис. 3,6, от структуры микросхем МС33261, МС3421 состоит в наличии отдельного датчика нулевого тока, что определяется техническими проблемами, рассмотренными ниже.

Недостатки микросхем МС33261, МС3421 устранены в более совершенных микросхемах МС33262,МС34262.Схема корректора коэффициента мощности с микросхемой МС34262 в качестве СУ представлена на рис. 5.

Рис. 5. Корректор на 175 Вт с микросхемой МС34262

Рассмотрим проблемы, возникающие в МС33261, МС34261, и методы их решения в МС33262, МС34262.

1.Сглаживание высокочастотного импульса в момент включения силового транзистора. В момент включения силового транзистора через резистивный датчик максимального тока R9 проходит короткий импульс, имеющий , однако, достаточно большую амплитуду. Возникновение его обусловлено наличием межобмоточной емкости реактора и определенного времени восстановления у силового диода. В корректорах, управляемых МС33261, МС34261, этот импульс, способный вызвать сброс триггера защелки и ложное выключение силового транзистора, подавляется внешними элементами высокочастотного фильтра R4, СЗ (рис. 6, а).

Таким образом, решение схемотехнических задач СУ возлагается на потребителя, который должен вводить в свой источник дополнительные элементы. Этот недостаток преодолен в МС33262, МС34262: внутри микросхемы есть фильтр-конденсатор емкостью 10 пФ и резистор сопротивлением 20 кОм. При мощностях корректора ниже 200 Вт это позволяет обойтись без внешних элементов фильтра (рис. 6,б). Однако при больших мощностях постоянная времени встроенного фильтра оказывается недостаточной и все же приходится вводить дополнительные элементы (рис. 6, в)

Рис. 6. Фильтрующие цепи сигнала датчика максимального тока:

а) корректор на 80 Вт с микросхемой МС34261;

б) корректор на 80 Вт с микросхемой МС34262;

в) корректор на 450 Вт с микросхемой МС34262

2. Ограничение максимального выходного напряжения в динамических режимах. В переходных процессах включения, сброса и наброса нагрузки напряжение на нагрузке может превышать уровень, определяемый ИОН. В корректорах, управляемых МС33261, МС34261, такое превышение может достичь 25%, что подходит не всем потребителям. В МС33262, МС34262 встроен специальный блок защиты от перенапряжений на нагрузке. Он подключается на дополнительный вход триггера и сбрасывает его, когда напряжение на нагрузке превышает установленное значение на 8%. Вследствие этого в переходном процессе включения на некотором временном интервале отключение происходит не по порогу тока реактора, а по порогу выходного напряжения. Когда переходной процесс оканчивается, схема переходит в обычный режим работы, в котором параметры силового фильтра должны быть выбраны таким образом, чтобы размах пульсации был менее 16%.