Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в сетях постоянного тока при разработке вторичных источников питания для различных устройств, в том числе высоконадежных бортовых устройств электропитания. Сущность изобретения: стабилизатор содержит регулирующий орган 1, включающий N + К однотипных вольтодобавочных ячеек 2, блок управления 3, коммутатор 4, включающий два управляющих электронных ключа 5 и 6, фильтр 7, Введение в устройство коммутатора 4 позволяет получить на выходе стабилизатора напряжение как более низкое, так и более высокое, чем входное. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!25 G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . (21) 4851400/07 (22):24.04.90: (46) 28.02.93. Бюл.f4 8 (71) Производственное объединение "Харьковский завод электроаппаратуры" (72) С.Ю.Коломийченко и С.А.Черный (56). Авторское свидетельство СССР .,М 291300, кл. G 05 F.1/14, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 526865, кл.G 05 F 1/46, 1976, .. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ . (57) Использование: в сетях постоянного тоИзобретение относится к области регу лирования и стабилизации напряжения в сетях постоянного тока и может быть использовано в разработке вторичных источников питания для различных устройств, в том числе высоконадежных бортовых устройств электропитания, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей стабилизатора, заключающееся в получении на выходе стабилизатора как более высокого, так-и более низкого напряжения, чем входное.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор состои1 из регулирующего органа 1, включающего N основных и К резервных однотипных вольтодобавочных ячеек 2, каждая из которых содержит трансформатор на выходе, магнитопроводы кото рых объединены общей обмоткой со средним выводом, подключенным к источ„„5U 1798774 Al ка при разработке вторичных источников питания для различных устройств, в том числе высоконадежных бортовых устройств электропитания. Сущность изобретения: стабилизатор содержит регулирующий орган 1, включающий N + К однотипных вольтодобавочных ячеек 2, блок управления 3, коммутатор 4, включающий два управляющих электронных ключа 5 и 6, фильтр 7, Введение в устройство коммутатора 4 позволяет получить на выходе стабилизатора напряжение как более низкое, так и более высокое, чем входное. 1 ил. нику входного напряжения, входы управления ячеек подключены к устройству упр вления 3, а силовые входы ячеек — к выхо у стабилизатора, из устройства управления . которое соединено с фильтром 7, выходом стабилизатора и входами управления коммутатора 4, состоящего из двух управляемых электронных ключей 5 и 6, силовые входы коммутатора 4 соединены с крайними выводами общей обмотки регулирующего органа 1, а выходы его подключены к фильтру 7 и выходу стабилизатора, Регулирующий орган 1 предназначен для формирования с помощью однотипных вольтодобавочных ячеек 2 необходимого дополнительного напряжения между напряжением первичного источника и требуемым стабилизированным выходным напряжением.

Устройство управления 3 предназначено для включения необходимого количества однотипных вольтодобавочных ячеек 2 и для

1798774 закрывания или открывания в соответствующей повышению либо понижению напряжения в зависимости от напряжения на выходе фазе коммутатора 4; .

Коммутатор 4, состоящий из двух управляемых электронных ключей 5 и 6, предназначен для подключения одного из двух крайних выводов общей обмотки к фильтру и выходу стабилизатора.

Фильтр 7 предназначен для снижения пульсаций выходного напряжения..

Работает стабилизатор постоянного на.пряжения следующим образом.

При равенстве входного напряжения номинальному выходному напря>кению устройство управления 3 так воздействует на однотипные вольтодобавочные ячейки 2 регулирующего органа 1, что все они отключены, и так на управляемые электронные ключи 5 и 6 коммутатора 4, что один или аба ключа открыты. В этом случае входное напряжение через одну или обе полуобмотки выходных трансфарматоров однотипных вольтодобэвачных ячеек 2 и один или два открытых управляемых электронных ключа

5 и 6 поступает на фильтр 7 и на выход стабилизатора. Таким образом на выходе стабилизатора устанавливается номинальное напряжение, При изменении. входного напряжения или изменении выходного напряжения по каким-либо причинам(например, при изменении сопротивления нагрузки) устройство управления 3 включает необходимое количества основных однотипных вальтодоба вочных ячеек 2, которые при синхронной и синфазной работе наводят в обеих полуоб мотках вцходных трансформаторов однотипных вол ьтодобавачных ячеек 2 регулирующего органа 1 прямоугольное переменное напряжение компенсации, причем на первом крайнем выводе общей обмотки регулирующего органа 1 прямоугольное переменное напряжение компенсации каждый первый палупериод положительно, каждый второй палупериод — отрицательно, а нэ втором крайнем выводе общей обмотки наоборот — каждый первый палупериод отрицательно, каждый второй палупериад положительно, поскольку палуобматки включены встречно. Ус-:райство управления 3 воздействует на управляемые электронные ключи 5 и 6 коммутатора 4 так, что каждый первый полупериод управляемый электронный ключ 5, подключенный к первому крайнему выводу .общей обмотки регулирующего органа 1, открыт, а каждый второй полупериод закрыт, в то время как управляемый электронный ключ 6, подключенный ко второму крайнему

5аТехнико-экономическая эффективность стабилизатора постоянного напряжения па отношению к прототипу выражается в возможности получения на выходе стабилизатора как более высокого, так и более низкого напряжения чем входное, что позволяет уменьшить до вдвое меньшего количества общее необходимое число однотипных ячеек (и, кэк следствие, существенно улучшить массогабаритные характеристики стабилизатора) при сохранении той же погрешности выводу общей обмотки регулирующего органа 1 каждый первый полупериод закрыт, а каждый второй полупериод открыт — если выходное напряжение по каким-либо причинам уменьшилось и для поддержания номинального напряжения на выходе требуется положительное напряжение компенсации, Если же выходное напряжение по каким-либо причинам увеличилось, и для поддержания номинального напряжения на выходе стабилизатора требуется отрицательное напряжение компенсации, то, наоборот, управляемый электронный ключ 5 каждый первый полупериод закрыт. а ка>к"5 дый второй полупериод открыт, в то время как управляемый электронный ключ 6 каждый первый полупериод открыт, а каждый второй полупериод — закрыт. Так как широтно-импульсная модуляция напря>кения ком20 пенсации в этом случае отсутствует, выпрямленное напряжение имеет малую величину пульсации, которая при помощи небольшого емкостного фильтра может быть практически полностью подавлена. Точность поддержания напря>кения компенсации определяется выходным напря>кением однотипной ячейки 2, При отказе одной работающей однотипной вольтодабавочной ячейки 2 изменяется напряжение на нагруз30 ке, следовательно, устройство управления включит еще одну незадействованную однотипную вольтодобавочную ячейку 2 и напряжение на выходе стабилизатора станет равным номинальному значению. Таким об35 разом, функции стабилизации выходного напряжения и замены неисправных однотипных вольтодобавочных ячеек 2 совмещены в одном устройстве. Для, нормального отключения неисправных однотипных вольтодобавочных ячеек 2 от цепи питания они включены через плавкие предохранители.

Стабилизатор полностью сохраняет работоспособность и ри выходе из строя К однотипных вальтодобавочных ячеек 2, 45

При последующих отказах однотипных вольтодобавочных ячеек 2 сужается допустимый диапазон изменения выходного напряжения, или при прежнем диапазоне увеличивается погрешность стабилизации.

1798774

ОД

Составитель С.Коломииченко

Техред M.Моргентал Корректор О,Густи

Редактор Н.Коляда

Заказ 772 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стабилизации или уменьшить до вдвое меньшего значения погрешность стабилизации при том же количестве однотипных вольтодобавочных ячеек.

Формула изобретения

Стабилизатора постоянного напряжения, содержащий регулирующий орган, состоящий из N основных и К резервных однотипных вольтодобавочных ячеек, силовые входы которых соединены с выходными выводами, а входы управления — с соответствующими выходами блока управления, входом подключенного к выходным выводам, куда также подключен фильтр, каждая из указанных ячеек содержит выходной трансформатор, причем магнитопроводы всех трансформаторов охвачены общей вторичной обмоткой, средний вывод которой соединен с потенциальным входным выводом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможно5 стей, заключающихся в получении на выходе стабилизатора как более высокого, так и более низкого напряжения, чем входное, он снабжен коммутатором, состоящим из двух управляемых электронных ключей, силовые

10 входы которых соединены с крайними выводами общей вторичной обмотки выходных трансформаторов однотипных вольтодобавочных ячеек, входы управления управляемых электронных ключей подсоединены K

15 соответствующим выходам блока управления, а силовые выходы подключены к выход. ным выводам.