Устройство для регулирования и стабилизации переменного напряжения

Устройство для регулирования и стабилизации переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона регулирования, а также повышение надежности. Это достигается тем, что входы усилителей на транзисторах 10, 11 и 12, 13 шунтированы встречно включенными полупроводниковыми элементами 20 и 21. Входы элементов 20 и 21 подсоединены к выходам стабилизаторов напряжения, входами связанных с выходом автотрансформатора 1. При этом пороги срабатывания реле 4 и 5 и, следовательно, напряжение на нагрузке определяются соотношением токов в цепях элементов 20, 21 и резисторов 16, 17 и 18, 19. Напряжение на конденсаторе 15 значительно превышает порог отпирания транзисторов усилителей, поэтому колебание параметров этих транзисторов при колебаниях температуры окружающей среды не оказывает влияния на токи в резисторах 16, 17 и 18, 19, а следовательно, и на точность регулирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLIHAJIHCTWЕСКИХ

РЕСГ)УЬЛИН

А1 ()9) И!) (5)) 4 G 05 F 1/147

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19 (21) 4351965/24-07 (22) 16. 11. 87 (461 15.07.89. Бюл. )) 26 (71) Всесоюзный научно-исследователь" ский, проектно-конструкторский и технологический институт вэрывоэащищенного и рудничного электрооборудования (72) А.И. Пархоменко, В,С. Пэюбан, Ф.В. Суков, С.Е. Блейхман, Л.Л, Гольдфельд, В.Ф. Степаненко н Л.И. Иазурский (53) 62).316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 699516, кл. G 05 F 3/06, 1979.

Универсальный блок питания УБП400. Технический паспорт, схема электрическая принципиальная Э)00.350.

003.Э3, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ И

СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕРЕЮННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Цель изобретения — повышение точ2 ности и расширение диапазона регулирования, а также повышение надехности. Это достигается тем, что входы усилителей на транзисторах 10, ll u

l2, l3 шунтированы встречно включенными полупроводниковыми элементами

20 и 21. Входы элементов 20 и 21 подсоединены к выходам стабилизаторов напряхения, входами связанных с выходом автотрансформатора 1. При этом. пороги срабатывания реле 4 и 5 и, следовательно, напряжение на нагруз. ке определяются соотношением токов в цепях элементов 20, 21 и резисторов 16,17 и 18,19. Напряжение на конденсаторе 15 значительно превышает порог отпирания транзисторов усилителей, поэтому колебание параметров этих транзисторов при колебаниях температуры окружающей среды не оказывает влияния на токи в резисторах

16,17 и 18,19, а следовательно, и на точность регулирования. I з.п. ф--лы, Вша

2 ил. 4h

Ток в цепи диодов 20 и 21 стабили» зирован стабилизаторами на стабилитронах 24 и 25 и резисторах 26 и 27.

Поэтому с увеличением напряжения на конденсаторе 30 этот ток остается почти неизменным.,В то же время токи в цепях резисторов 16,17 и 18, 19 возрастают по мере повышения напряжения на нагрузке и конденсаторе 15.

Параметры схемы выбраны так, что в цепи резисторов 16 и 17 меньше тока в диоде 20 при напряжении на нагрузке, меньшем номинального, Когда это напряжение равно номинальному токи в диоде 20 и резисторах 16, 17 равны и усилитель на транзисторах 10, 11 заперт. Дальнейшее увеличение напряжения на нагрузке и конденсаторе 15 приведет к превышению тока в цепи резисторов 16, 17 над током в диоде

20. В этом режиме ток, равный разности между укаэанными токами, потечет через вход усилителя на транзисторах

10 и 11. Это приведет к включению усилителя и реле 4, которое разомкнет свой контакт 6 и замкнет контакт

7. Электродвигатель отключится и контакт 2 остановится в положении, соответствующем номинальному напряжени на нагрузке, 3 1493988

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке при колебаниях напряжения, питающей сети.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона регулирования напряжения, а также повышение надежности °

На фиг.l приведена принципиальная электрическая схема устройстна; на фиг.2 — вариант шунтирования входа усилителя база-коллекторным пере- 15 ходом транзистора.

Устройство содержит автотрансформатор 1 с подвижным контактом 2, электроднигатель 3, вал которого механически связан с подвижным кон- 20 тактом 2, блок упранления электродвигателем, состоящий из днух исполнительных реле 4 и 5, контакты которых

6, 7 и 8, 9 включены в цепь питания электродвигателя 3, двух усилителей 25 на транзисторах 10, ll и 12, 13, в цепи нагрузки которых включены обмотки реле 4 и 5, первый источник питания, выполненный на диоде 14 и конденсаторе 15, с которым через резис- 30 торы 16-19 связаны входы усилителей, полупроводниковых приборов (диодов

20, 21 на фиг. 1 или транзистора 20 на фиг.2), шунтирующих входы усилителей, причем входы указанных диодов

20 и 21, через резисторы 22 и.23 присоединены к введенным стабилизаторам напряжения, выполненных, например, на стабилитронах 24 и 25 и резисторах 26,27, через клемму 28. присое- 40 диненных к третьему источнику питания на диоде 29 и конденсаторе 30.

Устройство содержит также дополнительно введенное реле 31, с замыкающими контактами 32 и 33 и размыкающи- 45 ми контактами 34 и 35, второй источник питания, выполненный например, н виде выпрямительного моста 36, конденсатор 37 и диод 38, через который конденсатор 37 присоединен к источнику питания 36.

Замыкающие контакты 32 и 33 через включенные последовательно с ними по одному размыкающему контакту 6 реле

4 и замыкающему контакту 8 реле 5 присоединены к одной клемме 39 источника питания 36 и через один замыкающий контакт 7 реле 4 и размыкающий контакт 9 реле 5, присоединены .

4 к другой клемме 40 источника питания

36. Обмотка электродвигателя 3 присоединена также через размыкающие контакты 34 и 35 реле 31 и конденсатору 37. Блок управления присоединен к клеммам 41, 28 и 0 источников питания.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к сети, если напряжение сети ниже номинального, токи, поотекающие через диоды 20 и 21 и резисторы 22 и 23, больше токов, протекающих через резисторы 16 и 17 и 18 и 19. В этом случае транзисторы 10-13 закрыты и р ле 4 5 отключены. Реле 31 включено и его контакты 32 и 33 замкнуты, а

34 и 35 разомкнуты. Электродвигатель через контакты 6 реле 4, 32, 33 релв

31 и 9 реле 5 присоединен к ныпрямителю 36 и вращаясь перемещает контакт 2 по обмотке автотрансформаторв, уменьшая число первичных ее витков.

При этом, напряжение на нагрузке и на конденсаторах 15 и 30 растет.

5 149

При увеличении напряжения на нагрузке выше нормированного значения ток в резисторах 18 и 19 превысит ток в диоде 21 и вызовет включение реле 5, которое разомкнет контакт 9 и замкнет контакт 8. При этом через обмотку электродвигателя потечет ток, обуславливающий его вращение и перемещение контакта 2 в сторону увеличения числа первичных витков автотрансформатора 1, что приведет к снижению напряжения на нагрузке °

Электродвигатель 3 будет вращаться до тех пор пока ток в резисторах т

18 и 19 не окажется равным току в диоде 21. При этом, реле 5 отключится и контакт 2 остановится.

При отключении устройства от сети или значительном падении напряжения сети за пределы регулирования, в том числе при исчезновении напряжения сети, реле 31 отключается и своими контактами 32 и 33 отключает электродвигатель 3 от блока управления. Одновременно оно замыкает контакты 34 и 35 и подключает электродвигатель 3 к заряженному конденсатору 37. При этом, электродвигатель

3, вращаясь, перемещает контакт 2 в положение, соответствующее максима!1ьному напряжению сети, т.е. максимальному числу первичных витков.

Это исключает появление аварийных токов и напряжений в обмотке автотрансформатора и элементах устройства и предотвращает выход их из строя при подаче напряжения на устройство после его отключения при сниженном напряжении. Такое построение схемы позволяет также существенно расширить диапазон регулирования за счет снижения порога минимально-допустимого напряжения сети.

Разрегулировка блока управления и выход из строя его элементов, приводящие к одновременному включению реле 4 и 5 не вызывают появления аварийных токов как в прототипе и полного выхода из строя устройства.

Как видно из описания работы блока управления предложенного устройства, пороги срабатывания и отключения реле 4 и 5 и следовательно, нап-! ряжение на нагрузке определяются соотношением токов в цепях диодов

20, 21 и резисторов 16, 17 и 18, 19.

Напряжение ыа конденсаторе 15 значительно превьппает напряжение порога

3988 ь отпирания транзисторов 10, 11 и 12, 13, колеблющееся в пределах 1 — 2 В °

Поэтому изменение параметров транзисторов 10 — 13 при колебаниях температуры окружающей среды не оказывает влияния на токи в резисторах 16, 17 и 18, 19 и, следовательно, на точность регулирования напряжения на наг1ð рузке.

При шунтировании входов усилителей на транзисторах 10, 11 и 12, 13 диодами 20, 21 источники сравниваемых токов гальванически соединены между собой и через резисторы этих цепей (например 26, 22, 17, 16) протекает ток, обусловленный порогом отпирания диодов 20, 21, Поэтому сопро-.тивления этих резисторов должны

20 выбираться достаточно высокими для того, чтобы эти токи не оказывали влияния на точность работы устройства. При необходимости снизить эти сопротивления и обеспечить высокую

25 точность работы вход усилителя 10

11 (12,13) фиг. 2 может быть эашунтирован база-коллекторным переходом транзистора 20 (21), эмиттер базовый переход которого должен быть включен в цепь стабилизированного тока как диод 20 (21). В этом случае сравниваемые токи не могут перетекать из одной цепи в другую независимо от сопротивлений резисторов 26, 22, 17,16 (27, 23, 19, 18), Таким образом, устройство позволяет повысить надежность эа счет исключения аварийных токов и напряжений в его цепях, точность и gHana40 зон регулирования напряжения на нагрузке исключением влияния параметров транзисторов блока управления на работу устройства применением измерительной схемы сравнения стабилиэиро45

5 ванного тока с током, пропорциональным напряжению на нагрузке.

Формула изобретения

l. Устройство для регулирования и стабилизации переменного напряжения, содержащее автотрансформатор, подвижный контакт которого подключен

1 входному выводу, один иэ выводов

55 соединен с общей шиной, а другойс выходным выводом, электродвигатель, вал которого механически связан с подвижным контактом автотрансформатора, блок управления, состоящий иэ

1493988

Составитель С. Черньцпева

Техред Л.Олийнык

Редактор И. Сегляник

Корректор И. Муска

Заказ 4109/44 . Тираж 788 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 двух реле, контакты которых включены в цепь питания электродвигателя, двух усилителей, в цепи нагрузки каждого из которых включена обмотка соответствующего реле, первый источник питания, входом соединенный с соответствующим отводом автотрансформатора и общей шиной, а выходом через соответствующие резисторы - с входами усилигелей, второй источник питаЪ ния входом соединенный с одним из отводов автотрансформатора и общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности .и расширения диапазона регулирования, вход каждого усипигеля эашунтнрован соответствующим встречно включенным введенным полупроводниковым элементом, входы которых через соответствующие введенные резисторы подсоединены к выходам соответствующих введенных стабилизаторов напряжения, входы которых подключейы к выходу введенного третьего источника питания ° ВхОдОм сВяэаннОГО с Одним иэ отводов автотрансформатора и общей шиной, причем соответствукицие выводы питания электродвигателя через размыкающий контакт первого реле и замыкающий контакт второго реле свя5 заны с первым выходным<выводом второ. го источника питания, а через замыкающий контакт первого реле и размыкающий контакт второго реле - с вторым выходным выводом второго источника питания.

2. Устройство по и.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введено дополнительное реле, обмотка которого включена между выходными выводами второго источника питания, а раэмыкающие контакты соединены с соответствующими обкладками введенного конденсатора, который череЪ введенный диод подключен к выходным выводам второго источника питания, при этом связь выводов питания электродвигателя с замыкающими и размыкающими кон"

25 тактами реле осуществлена через замыкающие контакты дополнительного р еле.