Стабилизированный источник постоянного напряжения

Стабилизированный источник постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЯ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий в питающем канале силовой и вольтодобавочный трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к входу выпрямителя , сглсокиваюьщй фильтр, подключенный к выходу вьшрямителя, блок сравнения, измерительный вход которого соединен с выходом сглаживакмаего фильтра, регулируемый транзисторный инвертор, тактируюише входы кото рого соединены с цепью литания силового трансформатора, управлякхций . вход - с выходом блока сравнения, а выходная цепь - с первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стабилизации и экономичности, регулируемый транзисторный инвертор выполнен фазоуправляеким , а первичная обмотка . вольтодобавочного трансфор1 1атора каик (Л дого nHTeudtoero канала снабжена шунти рукицим ключом управления.

союз совятсних

COUW Â

РЕСПУБЛИК, SU„„ госуди ственный комитат ссср по делАм изоьщтяний и ожмтий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k a5TOPCHOMV Сащртвъствм (21) 3424369/24-07 (22) 19.04.82 (46) 23.07.83. Бюл. 9 27 (72) 8 ° П.Мелещко и Н.М.Музыченко (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.316.722.1 (088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 857951, кл. G 05 F 1/56, 1979..

2. Авторское свидетельство СССР

9 436338, кл. G 05 F 1/56, 1970.

{54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий в питающем канале силовой и вольтодобавочный трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены последо3СЮ 6 05 f 1 64 Н 02 М 7/155 вательно и подключены к входу выпрямителя, сглаживающий фильтр, подключенный к выходу выпрямителя, блок сравнения, измерительный вход которого соединен с выходом сглаживающего фильтра, регулируемый транзисторный инвертор, тактирующие входы которого соединены с цепью питания силового трансформатора, управляющий вход — с выходом блока сравнения, а выходная цепь - с первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повькаения качества стабилизации н экономичности, регулируемм транзисторный инвертор выполнен фазоуправляеьим, а первичная обмотка . g вольтодобавочного трансформатора каждого питающего канала снабжена шунти рующим ключом управления.

103О"86

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использонания н системах вторичного электросНабжения потребителей, н частности в тех случаях, когда требуется получение различных постоянных напряжений от одного и того же первичного источника, а также гальнаническое разделение входных и ныхсдных цепей при высоком качестве ста.— билизации напряжений и минимальных маСса-габаритных показателях.

Известен источник питания, содержащий регулируемый транзисторный инвертор с силовым трансформатором,, выпрямители и сглаживающие фильтры питающих каналов, подключенные к вторичным обмоткам трансформатора„ каиальные контуры обратной связи, состоящие из последовательно включенных блоков согласования, усилителей, блоков гальванической развязки, формирователей временных интервадов, кольцевого коммутатора, модулятора и блока управления инвертором, блок коррекции, входы которого соединены с выходами питающих каналов, а выходы — <= корректирующими входами форми,-онателей временных интервалов (, 1 ).

Однако устройство конструктивно вызвано необходимостью осуществления целого ряда промежуточных преобразований сигналов в кон. турах обратной связи и обладает существенной инерционностью в отработке отклонений выходных напряжений, обусловленной нефиксиронанными нременными интервалами обработки.

Наиболее близким к изобретению является стабилизированный источник постоянно "о напряжения, содержащий н питающем канале силовой и нольтодобавочный трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к входу выпрямителя, сглаживающий фильтр, включенный на выходе выпрямителя, блок сравнения, измерительный вход которо го соединен с выходом сглаживающего филь"pa, регулируемый транзисторный иннертор,".a.- .òирующие входы которого связаны с цепью и%тания силовогс трансформатора, управляющий входс ныходом блока сравнения, а выходная цепь — с первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора (2).

В случае осуществления многоканального электроснабжения н конструкцию устройства добавляются классические функциональные узлы временного разделения канальных контуров обрат- 6 ной связи, силовой трансформатор выполняется с несколькими (по числу каналов) вторичными обмотками, а на выхода регулируемого транзисторного иннертор= устанавлинается несколько

10 (по числу каналов) вольтодобавочных трансформаторов.

Недостатки извес ного устройства проявляются н невысокой стабильности выходных напряжений и низком KHg поскольку н данном случае предусматривается малоэффективное амплитудное модулиронание напряжения нольтодобавки.

Целью изобретения является повышение качества стабилизации и экономичности источника постоянного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике постоянного напряжения, содержащем в питающем канале силовой и вольтодобаночный трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены г<оследонательно и подключены к входу ныпрямителя, сглаживающий фильтр, подключенный к выходу выпрямителя, блок сравнения, измерительный вход которого соединен с выходом сглаживающего фильтра, регулируемый транзисторный иннертор, тактирующие входы которого соединены с цепью питания силового трансформатора, управляющий вход — с выходом блока сравнения, а. выходная цепь — с первичной обмоткой нольтодобаночного трансформатора, регулируемый транзисторный иннертор выполнен фазоупранляе<ым, а первичная обмотка нольтодобавочного трансформатора каждо=:î питающего канала снабжена шунтиЗб рующим ключом управления.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного стабилизированного источника, трехканальный вариант.

О На входе устройства установлены последовательно включенные сетевой выпрямитель i . и фильтр 2. K выходу фильтра 2 подключены входы питания нерегулируемого транзисторного иннертора 3 и регулируемого транзисторного иннертора 4. Выходным звеном инвертора 3 является силовой трансформатор с перви нсй 5 и вторичными 6 — 8 обмотками. B хaчeстне

О выходных звеньев ..н<нертора 4 использованы нольтодобаночные трансформаторы с последовательно включенными перничньь<и обмотками 9 — 11, зашунтиронанными ключами 12 — 14 управления с двухсторонней проводимостью. Вторичные обмотки 18 - 17 нальтодобаночных трансформаторон соединены последонательнo с соответствующими вторичными обмотками

6-8 силового трансформатора и подО ключены к входам выпрямителей 18-20 питающих каналов. Еа выходах ныпрямителей 18-20 включены сглаживающие фильтры 31--23. Общий блок 24 обегающего контроля соединен измерительны ми входами с выходами сглаживающих

1030786 фильтров 21-23, а выходом — с одним из входов блока 25 фазового управления регулируемым инвертором 4. Синхрониэирующим узлом инверторов 3 и

4 является задающий генератор 26, выходы которого подключены к тактирующим входам нерегулируемого инвертора 3 и к другому входу блока 25.

Временное разделение канальных контуров обратной связи осуществляется с помощью регистра 27 сдвига, вход которого соединен с генератором 28 импульсов, а выходы — с управляющими входами ключей 12 — 14 и блока

24 обегающего контроля.

Устройство работает следующим образом.

Выпрямленное напряжение сети с выхода сетевого выпрямителя 1 через фильтр 2 подводится для питания нерегулируемого 3 и регулируе- 29 мого 4 транзисторных инверторов. На выходе инвертора 3 формируется прямоугольное напряжение повышенной частоты, соответствующее сигналам, поступающим на его тактирующие входы Q5 от задающего генератора 26. Это напряжение прикладывается.к первичной обмотке 5 силового трансформатора и создает в его магнитоироводе переменный магнитный поток, который обус. ЗО ловливает прямоугольные напряжения во вторичных обмотках 6-8. Через последовательные цепи вторичных обмоток 6 и 15, 7 и 16, 8 и 17 силового и вольтодобавочных трансформаторов эти напряжения подводятся к выпрямителям 18-20 и через сглаживающие Фильтры 21-23 прикладываются к выходиым зажимам питающих каналов и к измерительным входам блока 24 обегающего контроля. В последнем

4О происходит поочередное сравнение выходных напряжений с опорным и выделение сигналов рассогласования.

Указанные сигналы поступают на один иэ входов блока 25 фазового управле- 45 ния, а к другому его входу подводятся прямоугольные сигналы от задающего генератора 26. Блок 25 с помощью входящих в его состав фазосдвигающих узлов формирует разно- Я полярные последовательности прямоугольных импульсов с встречносдвигаю. щимися фазами, которые направляются на тактирующие входы регулируемого .инвертора 4. Сдвиг по фазе каждой 55 из этих последовательностей находится в прямой зависимости от уровня сигнала рассогласования и может сосо тавлять угол от 0 до 180 . При отсутствии сигналов рассогласования напряжения на первичных обмотках

9-11 вольтодобавочных трансформаторов отсутствуют. При подведении сигнала рассогласования к блоку 25 фазового управления от какого-либо контура обратной связи на выходе регулируемого инвертора 4 формируется двухполярное импульсное напряжение повышенной частоты с паузой на нуле, при.этом длительность паузы и полярность импульсов зависят от уровня сигнала рассогласования.

Генератор 28 импульсов устанавливает время сравнения и управляет регистром 27 сдвига, обеспечивающим синхронную работу по осуществлению операций сравнения выходных напряжений с опорным ключом и ключами 12

14 управления. В момент начала сравнения выходного напряжения одного из питающих каналов происходит эакорачивание все:; остальных ключей.

В результате выход регулируемого инвертора 4 оказывается подключенным к первичной обмотке только вольтодобавочного трансформатора, относящегося к каналу, .по которому осуществляется операция сравнения выходного напряжения с опорным.

Таким образом, к первичным обмоткам 9-11 вольтодсбавочных трансформаторов поочередно, в соответствии с поступлением сигналов рассогласования от отдельных контуров обратной связи к блоку 25 Фаэового управления, с выхода регулируемого инвертора 4 прикладываются импульсные напряжения. Этн напряжения создают в магнитопроводах трансформаторов переменные магнитные потоки,в . результате чего во вторичных обмотках

15-17 наводятся соответствующие напряжения. На входах выпрямителей 1820 происходит поочередно суммирование непрерывно действующих напряжений вторичных обмоток 6-8 силового трансформатора с периодически действующими напряжениями вторичных обмоток 15-17 вольтодобавочных трансформаторов. В зависимости от уровнеи сигналов рассогласования, вырабатываемых блоком 24 обегающего сравнения, процессы суммирования могут происходить в режимах вольтодобавки, вольтоотбавки и неискаженной передачи, Предложенное устройство, характеризующееся фазовым принципом регулирования напряжения вольтодобавки, причем не с полной глубиной модуляции, обеспечивает повышенное качество стабилизации выходных напряжений и обладает высоким КПД. Кроме того, у предложенного источника питания малый коэффициент гармоник в выходных напряжениях.

1030786

Составитель Л.Морозов

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Гайду Корректор Т.Митрович

Закаэ 5212/48 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .Филиал ЛПП Патент ., г. Ужгород, ул. Проектная, 4