Многоступенчатый регулятор выпрямленного напряжения

Многоступенчатый регулятор выпрямленного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиитт

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ г

2 (51) М, Кл.

505 У 1Г14

G 05 V 1/46 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17.03.76 (21) 233457

Государственный квинтет

Совета Инннстров СССР оо делам нзооретеннй и открытнй (53) УДК621.316. .722.1(088,8) (45) Дата опубликования описании 14.03.78

К. А. Липковский, В. Е. Тонкапь, A. А. Озерянскйй, В- М. Градоблянский (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики AH Украинской ССР (7l) Заявитель (54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ РЕГУЛЯТОР ВЫПРЯМЛЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к эпектротехнике и может быть использовано в системах регу пирования и стаби пизации напряжения и тока при построении источников питания эпектро- и радиотехнических нагрузок различного назначения.

Известны многоступенчатые регупяторы, содержашие силовой трансформатор и кпючевые эпементы, в которых изменение выходного выпрямпенного напряжения производдится эа счет дискретного изменения коэффициента трансформации трансформатора при переключении отпаек его вторичной обмотки.

Гармонический состав напряжения на нагрузке таких регуляторов в процессе работы . у остается неизменнйм.

В ряде устройств этого типа в качестве кпючей испопьзуется сочетание тиристорных

Еиемеитое и коитектарои (11,t21 . Таким регуляторам, присуши мапое быстродействие, gQ недостаточная надежность, бопьшие вес и габариты.

В бескоитактном регуляторе на тиристорньтх кпючах при бопьшом числе тиристоров и неуправпяемых вентипей удается попучить 25 сравнитепьно малое число уровней выходного напряжения. Кроме того, в этой схеме суммарная установпенная мощность попупроводниковых элементов оказывается весьма бопьшой.

О

Наиболее бпизким техническим решением к данному изобретению является регулятор, который содержит трансформатор, имеюший на вторичной стороне одну основную и tl регупируюших секций с П депопните пьными отводами, соединенных поспедоватепьно через связанные с блоком управпения тиристорные кпючи (41 . Йопопнитепьный отвод депит каждую секцию на две равные части, причем дпя сохранения во всем. диапазоне изменения выходного напряжения неизменной ступени регупирования количество витков в каждой поспедуюшей секции втрое бопьше, чем в предыдущей. Бпя попучения выпрямпвнного напряжения к выходным зажимам известного устройства подключен отдепьный неуправпяемый мостовой выпрямите пь.

Недостатком известного регупятора является сравнительно бопьшое чиспо тирис601678

3 торов И, требуемое для получения S уровней выходного напряжения

Cn &e 8/gg

К б ьтпкудсь 5 9

Еп5 н наличие четырех неуправляемых вентилей.

Кроме того, в этой схеме принципиально возможно возникновение короткозамкнутых конутров при переходе от одного уровня выходного напряженная к другомуПоставленная цепь достигается тем, что в трех парах тирнсторных элементов каждой секции, подключенных разноименными силовыми электродами к трем ее выводаь и

ЧЬ свободные анады н катоды о6ьеднняются соответственно в анодную и катодную общие точки, причем дополнительный отвод делит число витков в секции в отношении 1 : 2.

Такое построение схемы поовопяет испольэовать одни и те же полупроводниковые элементы для регулирования и дпя выпрямлення напряжения. электрического тока и обеспечивает более высокую эффективность применения тиристоров. ЗВ

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема многоступенчатого pe-, % гупятора выйрямленного напряжения.

Регулятор содержит трансформатор 1 с секцноннроваиной вторичной обмоткой, основ- Зд ная секция которой 3Q включена в сиповую цепь посредством ьтдраьного неуправляемого мостового выпрямители иа диодах 2-5, а и регулировочных секций выполнены в виде двух подсекций каждая и перекпючают- 35 ся тиристорами 6-17 дпя первых двух регупирующих секций. Алгоритм работы тиристоров задается бпоком управления 18.

Процесс регулирования н одновременного выпрямления напряжения протекает следую- 49 щим образом. При подаче переменного напряжения на первичную обмотку трансформатора 1 напряжение соов ветствующей величины наводится на всех секциях вторичной обмотки. Еспн в каждой секции открыты ти- 45 рнсторы одной нз последовательно соединенных пар (например, 8-11, 13-16 и т.д) к нагрузке подводится выпрямленное напряжения только от обмотки Я), Увеличение нли уменьшение напряжения на нагрузке 60 производится подключением обмоток соотнес ствукщих секций согласно нли встречно с обмоткой Мо, которое реализуется отпиранием в каждой секции двух тиристоров, принадлежащих разным парам.

В режиме, допускающем только согласное включение обмоток или их исключение из обшей цепи, равенство ступеней регулирования будет при слецуюшем выборе витков в секциях Ю =4 ° Ю,, в связи с чем

Й тнристоров, обеспечивают 5> ровней выходного н. пряжения 8 =-4 . Ecna предусмотреть возможность вычитания напряжения за счет подачи управ якхдих импульсов только на ту пару тиристоров секции, которая в данный момент времени обеспечивает встречное включение данной обмотки относительно 1М/©, то следует применять др той закон выбора витков в секцинка.v7 Ж, который позволяет получить S> 7 уровней.

tl

Сравнение данного рвгупятора с известным показало, что при неизменном чнспе тирнсторов применение изобретению позволило существенно увеличить чиспо уровней (а, значит, и точность уставки)выходного напрюкения. Так при, Й =12 Вд = 1,78Si и 5 =5,44 S, а при И =24, S =3,17 ц и 5, =29,6 S< . Кроме того, ток, протекающийй по любому силовому элементу регулятора, может замкнуться только через нагрузку, что исключает воэможность возникновения короткозамкнутых витков при переходе от уровня к уровню. Это позволяет испольэовать его при построении ис- . точников питания с регулированием или стабилизацией выходного напряжения, в которых требуется обеспечение высокой дискреч ности регулирования и стабипъность гармонического состава выпрямленного напряжения.

Формула изобретения

Многоступенчатый регулятор выпрямленного напряжения, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого состоит из основной и 5 регупировочных секций, имеющих отвод н соединенных между собой последовательно через связанные с блоком управления тнристоры, каждая пара которых подключена к одному из выводов секции разноименными синовыми электродами, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения числа тиристоров при заданном диапазоне регулирования, другие силовые электроды упомянутых тирнсторов боьединены, образуя анодную и катодную общие точки, причем указанный отвод делит число витков в секции в отношении 1:2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3.308.369, кл. 321-16, 1967.

2. Патент Японии ¹ 4212488, кл. 56 В. 103.1, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

Ns 270043, кл. 605 У 1/14, 1970.

4. Авторское свидетельство СССР

Ж 413468, кл. 505 Г 1/14, 1974.

Составитель Q. Фуфлыгин

Редактор В. Фельдман Техред Э. Чужик Корректор A. Лакида

Заказ 1654/7 Тираж 1 033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Х-35, Раушсхая наб., д. 4/5

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