Тиристорный стабилизатор напряжения

Тиристорный стабилизатор напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресвублии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.05.73 (21) 1921630/24-7 (51) М. Кл, G 05f 1/44

» . Г с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 29.08.75

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Багинский и М. М. Штейн (71) Заявитель

Томский ордена Октябрьской революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. M. Кирова (54) ТИРИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания нагрузки постоянным стабилизированным напряжением.

Известны тиристорные стабилизаторы напряжения, содержащие соединенные последовательно сглаживающий LC-фильтр и тиристорный ключевой элемент, цепь включения которого содержит генератор импульсов стабильной частоты, а цепь выключения — коммутирующий тиристор, управляющий переход которого через пороговый элемент и интегрирующую RC-цепь подключен ко входу. 1.С-фильтра. Недостатком таких стабилизаторов является существенное изменение веса при малых пульсациях выходного и большой кратности изменения входного напряжений, а также сложность системы управления и защиты.

Для упрощения системы управления и повышения к.п.д. в предлагаемом стабилизаторе в качестве тиристорного ключевого элемента применен трехфазный диодно-тиристорный выпрямитель с тремя тиристорами, катоды которых соединены между собой.

Дроссель 1.С-фильтра имеет дополнительную обмотку, соединенную через выпрямитель и параметрический узел стабилизации напряжения с цепью питания генератора импульсов стабильной частоты.

На фиг. 1 дана общая схема описываемого стабилизатора; на фиг. 2 — его развернутая принципиальная схема.

Стабилизатор содержит управляемый выпрямитель 1, задающий генератор 2, обрат5 ный диод 3, схему 4 искусственной коммутации, фильтр 5 и нагрузку б.

С приходом импульса от задающего генератора 2 включается один из тиристоров выпрямителя 1 и конденсатор 7 через дроссель

1о 8 и диод 9 резонансно заряжается до напряжения U,ò2Å, где E — величина входного напряжения. Одновременно конденсатор 10 заряжается через резистор 11. Когда напряжение на его обкладках становится равным на15 пряжению включения динистора 12, динистор включается. Разряд конденсатора 10 через первичную обмотку импульсного трансформатора 13 приводит к включению тиристора 14, в результате чего коммутирующий конденса20 тор 7 присоединяется к вентилям выпрямителя и выключает проводящие ток приборы. Ток дросселя фильтра первоначально переводится в цепь коммутирующего конденсатора, а после его разряда — в цепь обратного диода 3, С

25 приходом следующего запускающего импульса процессы в схеме повторяются. Среднее значение выходного напряжения регулируется переменным резистором 11.

Применяемый в предлагаемой схеме стабиЗО лизатора широтно-импульсный метод регули470799 рования позволяет уменьшить необходимое для получения тех же пульсации входного напряжения произведение ф (.ф, где 1.ф — индуктивность дросселя фильтра о, а .4,— емкость конденсатора фильтра, lIo сравненшо с vоычным управляемым выпрямителем в 2— о раз в зависимости от частоты генератора El кратности изменения входного напряжения.

„ ля защиты выпрямителя or перегрузок по оку задающии генератор выполнен на устроистве с Ь-ооразнои волы-ампернои харакеристикои, а дроссель фильтра о имеет вторичную оомотку, к которой ос. едовательно присоединены двухполуиериодныи выпрямитель и параметрическии стаоилизатор на стаоилитроне, причем выходное напряжение сгаоилизаrîðà является питающим для задающего генератора. -1апряжение со вторичной обмотки дроссе.гя фильтра о выпрямляется диодами 10 и о и стаоилизируется сгаоилизатором, состоящим из резистора It и стаоилитрона 8. и задающии генератор входят резистор L J, хронирующии конденсатор 0 и запираемыи тиристор

2l, управляющии электрод которого связан с анодом стаоилитроном в2, а катод;ерез ограничивающие резисторы присоединен управляющим электродам тиристоров выпрямителя.

4ля надежного выключения тиристора задающего генератора используют цепь выключения, содержащую динистор 23, диод 24 и конденсатор 2о, который заряжается через резистор 2b напряжением, снимаемым через диод

2/ с однои из вторичных полуоомоток дросселя и стабилизированным цепью 28 — 29.

Схема включения тиристоров выпрямителя раоотает следующим ооразом. г1апряжением стабилитрона 18 через резистор 1э заряжается конденсатор 20. 1 огда напряжение конденсатора становится равным напряжению стабилизации стабилитрона 22, включается тиристор 21 и конденсатор 20 разряжается через ограничивающие резисторы и управляющие переходы тиристоров выпрямителя, включая один из них. После включения тиристора напряжение на обмотках дросселя меняет знак и конденсатор 25 начинает заряжаться через резисторы 2б и 29 и диод 27.

При U,= U (U напряжение включения динистора, U, — напряжение на конденсаторе) включается динистор 23 и ток разряда конден4 сатора 25 через шунтирующий диод 24 и управляющий переход тиристора 21 выключает тиристор задающего генератора, Начинается заряд хронирующего конденсатора 20. Если ток нагрузки превышает допустимую величину, напряжение на вторичной обмотке после перехвата тока дросселя в цепь ооратного диода становится меньше напряжения включения порогового устройства генератора и запускающие импульсы на тиристоры выпрямителя не подаются. Нагрузка отключается от сети.

11редлагаемый метод защиты обладает высоким оыстродействием и надежно защищает

15 полупроводниковые приборы выпрямителя от перегрузок по току и коротких замыканий в нагрузке. 11ри коротких замыканиях за время включенного состояния тиристора выпрямителя ток в дросселе фильтра не успевает возра20 сти до опасной величины, а схема коммутации рассчитывается из условия выключения такого тока. 11ервоначальное включение источника осуществляется замыканием кнопки 30. 11ри этом задающий генератор 2 питается сетевым

25 напряжением, поступающим через диоды 31—

33 и резистор 34 к катоду стабилитрона 18.

Предмет изобретения

1. Тиристорный стабилизатор напряжения, содержащий соединенные последовательно сглаживающий LC-фильтр и тиристорный ключевой элемент, цепь включения которого содержит генератор импульсов стабильной чаз5 стоты, а цепь выключения — коммутирующии тиристор, управляющий переход которого через пороговый элемент и интегрирующую RCцепь подключен ко входу LC-фильтра, отлич а ю щи и ся тем, что, с целью упрощения и

40 повышения к.п.д., в качестве тиристорного ключевого элемента применен трехфазный диодно-тиристорный выпрямитель с тремя тиристорами, катоды которых соединены между собой.

45 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, дроссель LC-фильтра имеет дополнительную обмотку, соединенную через выпрямитель и параметрический узел стабилизации напря50 жения питания генератора импульсов стабильной частоты.

470799

УиГ. 7

Составитель М. Колосков

Редактор А. Пейсоченко Техред Е. Подурушина Корректор Л. Орлова

Заказ 1993119 Изд. № 1461 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2