Стабилизатор напряжения постоянного тока

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ К ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-sy(22) Заявлено 07.04. 7 5(21) 2121053/07 с присоединением заявки №Союз Советских

Coциалистимеских

Республик (11) 551623 (51) М. Кл, Cz 05 7 1/46

Государственный комитет

Совета Министроа СССР по делам изооретвния н открытий (23) Приоритет{53) УДК 621.316, .7 22 ° 1 (088.8) (43) Опубликовано 25.03.77 Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования опнсання12.07.77

В. П. Миловэоров, А. К. Мусолин, Н. И, йуплин, Ю. В. Зайцев, A. К. Тищенко и А. Ф. Печурица (У2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам питания аппаратуры постоянным током.

Известен импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, регулирующий орган которого выполнен в виде преобразователя напряжения, выпрямителя и сглаживающего фильтра. Выходное напряжение регулируется за счет широтно-импульсного управления транзисторами преобразователя.

При любых значениях входного напряжения последовательность соединения отдельных алементов стабилизатора не изменяется )1).

К недостаткам известного стабилизатора следует отнести трудность резервирования тв выходного трансформатора и дросселей фильтра.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий .регу«йв пирующий орган, собранный иэ ряда однотипных ячеек, в каждой иэ которых на выходе включен трансформатор и выпрямитель с фильтром, и коммутирующие элементы, соединенные управляющими входами с каналами р управления по отклонению от заданных значений по входному и выходному напряжениям (2) .

Недостатками стабилизаторов подобного вида являются ограниченная область их использования (стабилизаторы работают только от источников с большим внутренним сопротивлением - фотоэлектрическими, терм оэмиссионными преобразователями), а также трудности, связанные с отводом тепла, выделяем ого балластными сопротивлениями.

11влью изобретения является расширение диапазона изменения входного напряжения, уменьшение Веса и повышение надежности . стабилизатора.

Это достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем регулирующий орган, собранный из. ряда однотипных ячеек, в каждой иэ которых на выходе включен трансформатор и выпрямитель с фильтром, и коммутирующие алемен» ты, соединенные управляющими входами с каналами управления по отклонению от заданных значений по входному и выходному напряжениям, выходная цепь каждой из яче551623 ек подключена параллельно к выходным зажимам стабилизатора, а входные цепи ячеек

I соединены . через коммутируюгние элементы параллельно и последовательно между собой, кроме того, в качестве коммутируюших эдеме нтов„обеспечиваюших и ослед овательн ое соединение ячеек, использованы диоды.

На фиг. 1 показана структурная схема стабилизатора; нв фиг. 2 - схемное выполнение одной ячейки стабилизатора напряжения постоянного .тока.

Стабилизатор состоит из регулируюшего органа 1, содержашего (ищ однотипных ре гулируюших ячеек, 2, выполненных, например, по схеме фиг. 2, коммутирующих элементов 3-11, канала 12 обратной связи по отклонению выходного напряжения, управляюшего ячейками 2, и канала 13 обратной связи по величине входного напряжения, управ-. ляюшего коммутируюшими элементами 3-11. яй

Выходы всех ячеек регулируюшего органа вкшочены параллельно на общую нагрузку (нв схеме не показано), а по входу ячейки могут образовывать между собой и параллельное, и параллельно-последовательное соединение в зависимости от величины входногo напряжения.

Устройство работает следуюшим образом.

Стабилизация выходчого напряжения }й каждой ячейки и стабилизатора в целом осушествляется по одному иэ известных способов, например по широтно-импульсному с обратной связью по величине отклонения вы-, ходного напряжения, а .ее расчетная мош- } ность Р, „равна рас я я н.ю. и.агде K „. - коэффициент пропорциональносж)

Р— мошность нагрузки для каждой н.я ячейки; „.ц.- кратность изменения напряжения на входе каждой ячейки.

Прй вх < 2 Ов„,„„„все ячейки соеди- иены по входу параллельно (кшочи 3,5,6, 8,9,11 замкнуты), в необходимое их количество .определяется как н. / иАис

50 н,а.

При гиви минеивхе4ивкмин ячейки дин,ся по входу попарно-последовательно, а парамипараллельно (ключи 4,6,8 и 10 замкнуты, остальные разомкнуты), т.е. образуется матрица, столбцы которой содержат две последовательно включенные по входу ячейки, а их количество равно N t 2, Соогветствуюшее включение ячеек по входу ° обеспечивает ключи 4,6,8 и 10, управляемые каналом обратной связи 13. При таком соединении ячеек входное напряжение на каждой я ей ке изменяется от 0 вх м ии до 2 "вк м и и т.е. не выходит эа пределы диапазона надежной стабилизации. K огда 4 вхмии- в„сь „ каждый столбец матрицы содержит три последовательно соединенных по входу ячейки, а количество столбцов равно N)3 и т.д. Гвким образом, при любом входном напряжении перестроение матрицы обеспечивает на входе каждой ячейки напряжение s ределах Ов мн„-20вхмин г т е при кратности „„, равной двум. Это позволяет значительно полнее испольэовать расчетную глощность каждой ячейки и регулируюшего органа в целом. В централизованном варианте расчетчая мошность стабилизатора используется полностью только при наибольшем входном напряжении.

При работе на нижнем поддивпаэоне напряжения "вх Vsx мин выход отдельной ячейки из строя означает для стабилизатора потерю всего 4 г1 часть его расчетной мошности. В случае с вхмцгг "вх 4 "вхмия эта часть увеличивается до 2 /И и r.ä.

Как показывают расчеты, избыточность резервных ячеек для достижения высоких значений надежности P(4)=0,99- о,999 (4=Эоооч с) составляет всего 15-25%

Формула изобретения

1. Стабилизатор налряжения постоянного тока, содержвший регулирующий орган, собранный из ряда однотипных ячеек, в каждой иэ которых на выходе вкшочен трансформатор и выпрчмитель с фильтром, и коммутирующие элементы, соединенные управляющими входами с каналами управления по отклонению err заданных значений по входному и выходному напряжениям, отличающийся тем, .ro, с целью расширения диапазона изменения входного напряжения, уменьшения веса и повышения надежности, выходная цепь каждой иэ ячеек подключена:параллельно k выходным зажимам стабилизатора, а входные цепи ячеек соединены через коммутирующие алементы параллельно и последовательно между собой.

2. Стабилизатор по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью упрощения схемы, в качестве коммутируюших алементов, обеспечиваюших последовательное соедйнение ячеек, использованы диоды.

Источники информации, принятые во внимание при акспертйзе:

1. ) рейвер Е. С. Ключевые стабилизаторы постоянного гока. Энергия 1970 г. стр, 119.

2. Авт.свид. СССР ¹ 299009, М.кл.

Н 02 P 13/16, 1968(прототип).

551623

Составитель С. Горбачева .

Редактор А. Либкина Техред С. Беда Корректор Е Скучка

Заказ 123/25 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/8

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4