Стабилизатор напряжения
Иллюстрации
Реферат
Союз Соеетскнх
Соцналнстнческнх
Реслублнк
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (» i 610086 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 04.07.73 (21) 1938744/07
2 (51) М. Кл.
С 05 F 1/56
Н, 02 М 7/217 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Совета Министроа СССР ое делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43).Опубликовано 05,06.78. Бюллетень №21 (45) Дата опубликования описания 04.05.78 (72) Автор изобретения
С. Н. Прытков
Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Бель изобретения — улучшение массогабаритных характеристик стабилизатора напряжения.
Эта цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения, содержашем сиповой трансформатор, первичная обмотка которого соединена поспедоватеаьно с регулирующим эпементом на двух параппепьно соединенных тиристорах, к управпяющим эпектродам которых подкпючены выходы управпяюшего эпемента, а вторичная обмотка подкпючена ко входу выпрямителя, и сглаживвюший
L С-фипьтр, конденсатор которого подкпючен к выводам для подключения нагрузки, дроссепь сглаживающего фильтра снабжен дополнительной обмоткой, подключенной к аопопните пьно введенному однопопупериодному выпрямитепю, выходные выводы которого соединены с одноименными выводами для подкпючения нагрузки, причем основная обмотка указанного дроссепя выпопнена со средним выводом, который поакпючен к одному из концов первичной обмотки сипового трансформатора, а крайние выводы основной обмотки ароссепя через тирисИзобретение относится к электротехнике и предназначено дпя преобразования высокого переменного напряжения в низкое постоянное и его стабипизации.
Известен стабипизатор напряжения, содержащий силовой трансформатор, тиристорный регулирующий эпемент и сгпаживаюший
1., С-фипьтр (1):
Наибопее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор напряжения, содержаший силовой трансформатор, первичная обмотка которого соединена последовательно с регупируюшим эпементом. на двух параппепьно соединенных тиристорвх, к управпяюшим эпектродам которых подкпючены. выходы управпяюшего элемента, а вторичная обмотка подключена ко входу выпрямитепя, и сглаживаюший
Ь С-фипьтр, конденсатор которого подключенн к выводам дпя подкпючения нагрузкиЯ 20
Недостатком известных стабилизаторов напряжения является то, что дроссепь сгпаживаюшего фильтра имеет большие габариты и вес, так квк он расположен в цепи низкого напряжения. 25 (53) УДК621.316.722. . 1 (088. 8) 6 1 0086 с регулирующим элементом нв тиристорах
3,4, к управляющим эпектродам которых подключены выходы управпяюшего элемента
5, а в)горичная обмотка 6 подкпючена ко входу выпрямитепя 7, и сгпвживвюшпй
L С-фильтр, конденсатор 8 которого подкпючен к выводам дпя подкпючения нагрузки, а дроссель имеет основную обмотку 9 и дополнитепьную обмотку 10, причем обмотка 10 через однопопупериодный выпрямитепь 11 соединена с одноименными вывода!
5 ми дпя подключения нагрузки, а основная обмотка 9 выполнена со средним выводом, который подкпючен к одному из концов первичной обмотки 2 сипового трансформатора, при этом крайние выводы основной обмотки 9 дроссепя через тиристоры 3 и 4 подсоединены к одному из выводов дпя подключения источника питающего напряжения переменного тока.
Ствбипизвтор напряжения работает следующим образом. Пусть в момент времени т. вкпючипся тиристор 3 (фиг. 2), через обмотку 9 протекает ток jLa по контуру: тиристор 3, нижняя половина обмотки 9, первичная обмотка 2 трансформатора 1, источник питающего напряжения переменного тока. Когда входное напряжение)) „становится равным нулю, тиристор 3 выключается, 40 а тиристор 4 вкп очается, при этом через него протекает ток 1 . В момент времени вкпючается тиристор 4, выпрямитепь
11 закрывается, и по верхней половине
45 основной обмотки 9 дросселя протекает ток по контуру: источник питающего напряжения,тиристор 4, верхняя поповина обмотки
9, первичная обмотка 2 силового трансформатора 1.
Когда Ц „ уменьшается до нуля, тиристор 4 выключается, а выпрямитель ll вкпю чается, по дополнительной обмотке 10 протекает ток 4 . B момент времени включается тиристор 3, и процесс повторяется. Стабипизация напряжения нв нагрузке осуществляется путем изменения времени включенного состояния тиристоров Э и 4, Бля оценки массо-габаритных характеристик дросселя можно воспопьзоввться известной формупой, определяющей габаритнук) 2S торы регупирующего эпемента подсоединены к одному из выводов дпя подкпючения источника питающего напряжения переменного тока.
)1а фиг, 1 представпена принципивпьная схема стабипизвтора напряжения; нв фиг.2эпюры напряжений и токов, полсняюшие принцип действия стабипизаторв напряжения.
Стабилизатор напряжения сэдержит силовой трянсфэрмвтэр 1, первичная эбмэт- )р ка 2 кэтэрэгэ сэединена лэследовательнэ мощность дросселя сглаживающего фильтра, при этом для упрощения считается, что входное напряжение имеет не синусоидвльную. в прямоугольную форму:
ы Ю1 щ / а)ьH)
Ъ Э где 9 1 9I2 -чиспо витков половины основной обмотки 9 дросселя, W -чиспо витков дополнитепьной обмотки 1 0 дросселя; Эдь 4 = Рда g - действующее значение тока в основной обмотке 9;
1, д,, 3д) - индуктивность и действующее значенйе тока в обмотке 10; йЪ -круговая частота переменной состввпяюшей тока дроссепя.
Ппя упрощения будем считать, что переменная состввпяющая тока дросселя мапв и ею можно пренебречь, что оправдано, так как обычно0=0,1 3, тогда
Н
) дст= н Ф
8 3 g д3 где Кт- = W э / М/ коэффициент трансформации;
/ — коэффициент запопнеИ ния; э - время, в течение которого тиристор
3 или 4 находится в проводящем состоянии;
g g/g „-период перекпючения сети тиристоров.
v „*v„4i-7 (э)
"3
Подставив в формулу(1) формулы 2) и (3)подучим, что а э„Я к,„
Рэст- „ tbн П:7) з4дП: ° и кч
=ИФЛИ-)))+>, (-гэбэ.
Габаритная. мощность однообмоточного дрос сепя равна з; = с"О
Определим отношение габаритных мощностей многообмоточного и однообмоточного дросселей
Эст э " =)Г уК-э) -э (э) ас, Из формулы (6 ) ясно, что габариты и вес многообмоточного дроссепя значительно меньше, чем однообмоточного.
То же самое можно доказать и относитепьно трансформатора, 610086
Формула изобретения
Стабилизатор напряжения, содержащий сиповой трансформатор, первичная обмотка которого соединена последовательно с регупирующим эпементом на двух параппепьно соединенных тиристорах, к управляющим электродам которых подкпючены выходы управпяюшего элемента, а вторичная обмотка подключена ко входу выпрямитепя,и сгпаживающий С-фильтр, конденсатор которого подкпючен к выводам дпя подкпю.чения нагрузки, о т и и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упучшвния массо-габаритных характеристик, дроссепь сгпаживающего фипьтра снабжен дополнительной обмоткой, подключенной к дополнитепьно вве- денному однопопупериодному выпрямителю, выходные выводы которого соединены с одноименными выводами для подключения нагрузки, причем основная обмотка указанного дроссепя выполнена со средним выводом, который подключен к одному из концов первичной обмотки силового трансформатора, а крайние выводы основной обмотки дросселя через тиристоры регулирующего эпемента подсоединены к одному из выводов дпя подкпючения источника питающего
)О напряжения переменного тока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Белопопьский И. И. и др. Проектирование источников электропитания радиоаппараis туры. М., Энергия", 1967, рис. 9-1б.
11
2. Источники электропитания на попупроводниковых приборах под ред. Лодика С. Q. и Гапьперина E. И., М., Сов. радио:, 1969, с. 295, рис. У1.1.
61 0086
Составитель С. Ситко
Редактор В. Фельдман Техред Н. Андрейчук Корректор С, !!!екмар
Заказ 3008/36 Тираж 1033 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4