Импульсный стабилизатор переменного напряжения

Импульсный стабилизатор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

О П И C А- -Н. И Е ,ИЗОБР ЕТ Е НИ Я

К ABTQPCKQkA3 СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I I! 65 ОО58

GII8L3 0036ITKHX

Со!!И31ист!!Ческих

РИСII". СИИ

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05,03.75 (21) 2111300/24-07 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл.3

G 05Г 1/44

f06 j>jgPI;TgP„1Ыл К3! И 1 f

"I", CP

Е ВЛ 3 ь1 II 3fiII I! B! !3! и 11 (23) Приоритет ! ! (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 ! (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 621.316.722. .1 (088.8) Й "Ei"Ъ1ТИ И (72) Автор изобретения

H. M. Тимченко (71) Заявитель (54) ИМПУ г1 ЬСИ Ый СТАо ИЛ ИЗАТОР

ПЕРЕМЕИИОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известны импульсные стабилизаторы переменного напряжения (l, 2).

Устройство (1) содержит вольтодобавочный трансформатор, регулирующий элемент, орган управления и выходной !"..С-фильтр.

Недостатком этого устройства является низкий коэффициент стабилизации.

Устройство (2), являющееся наиболее близким техническим решс!шсм к данному изобретени1о, содеряит вольтодобавочный трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к псрвому входному выводу, а один из выводов вторичной обмотки чсрез высокочастотный силовой ключ подключен к первому выводу цепочки встреч 10-параллельно соединенных тиристоров, блок для управления, выходом подключспный к управляюп(ему входу силового ключа, а входом — llapaëëåëüno выходным выводам, орган синхронизации, выход которого подключен к управляющим э л с кт р Од а м TE I p EI c To p 0 B y n o;I E! E! x To I4 кн, а один из входов — к гервому входному выводу, и интегрируюп и." фильтр, подключе:шый г.араллсльно выходным выводам.

Недостатком такого стабилизатора является то, что первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора подключена непосредственно к сети. Это приводит к то5 му, что вольтодобавочное напряжение, снимаемое с его вторичной обмотки, не стабилизпровано, и изменяется синхронно с изменением сетевого напряжения, что снижает коэффициент стабилизации стабилизато10 ра. Кроме того, через ключевой регулирующий элемент стабилизатора проходит полный ток нагрузки, что ухудшает его КПД.

Целью предлагаемого изобретения является повышение коэффициента стабилиза15 цин и КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в им !ульсном стабилизаторе переменного напряжения, содержащем вольтодобавочный трансформатор, один вывод первичной

20 обмотки которого подключен к первому входному выводу, а один из выводов вторич-!ой обмотки через высокочастотный силовой ключ подключен к первому выводу цепочки встречно-параллельно соединен25 пых тиристоров, блок для управления, выходом подключенный к управля!ощемувходу силового ключа, а входом — параллельЕ*о выходным выводам, орган синхронизации, Выход 1 .Оторого подкл10чен к управляЗО ющим электродам тпристоров упомянутой

650058 трансформацепочки, а одпп чз входов — к первому входному выводу, и интегрирующий фильтр, подкл1о 1спп1.1й параллельно выход:1ым выводам, первый вывод цепочки

BcTpe÷ío-парс1ллслы10 cotä11í(. нпых тиристоров сосдпнсп со вторым входным E3bIB0дом, а второй вывод — через интегрирующий фильтр подключен к другому выводу первичной обмотки вольтодобавочноготрансформатора и к второму выводу вторичной обмо1кп этого же трансформатора, при этом орган синхронизации гыполнен в виде двух цсночек, включа1ощпх последовательно сосдинснныс резистор и диод, причем другой вход органа синхронизации подсоединен к первому выводу дополнитсльно введенной обмотки, вторым выводом подсоединенной к другому выводу первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора.

Схема предлагаемого стабилизатора приведена на чертеже, где:

1, 2 — встречно-параллельно соединенные тиристоры, подключенные к выходу вольтодобавочной обмотки через ключевой регулирующий элемент;

3 — ключевой регулирующий элемент;

4 — резистор, подключенный между управляющим электродом одно10 из тиристоров и одним из выводов сети;

5, 6 — конденсаторы, установленные параллельно резисторам;

7, 8 — последовательно соединенные резисторы;

9 — интегрирующий фильтр, установленный между выходом ключевого регулирующего элемента и нагрузкой;

10 — вольтодобавочный тор;

11 — обмотка вольтодобавочного трансформатора;

12 — нагрузка;

13, 14, 15 — контрольные точки;

16 — блок управления, вход которого подключен параллельно нагрузке;

17 — конденсатор;

18, 19 — развязывающие диоды.

Принцип работы такого стабилизатора сводится к следующему: допустим, в данный момент времени .в точке 13 будет отрицательный полюс сетевого напряжения, а в точке 14 — положительный. Поло>кительный полюс входного напряжения через диод 18 и цепочку, состоящую из параллельно соединенных резистора 4 и конденсатора 5, поступает на управляющий электрод тиристора 2, он открывается, и входное напряжение через тиристор 2 и интегрирующий фильтр 9 поступает на первичную обмотку вольтодобавочного транс10

65 форматора 10. При этом на вторичных об11отках вольтодобавочного трансформатора появляется напря>кение. При открывании ключсвого регулирующего элемента 3 к тирпстору 2 прикладывается обрагное папряжение, снимаемое с вторичной обмотки 11 трансформатора 10, и о» закрывается.

При этом на вход интегрирующего фильтра 9 поступает ступенчатое напряжение, нижний уровень которого равен напряжению сети, а верхний — сумме папря>кения сети и напря>кения вольтодобавкп. Прп закрывании ключсвого регулирующего элемента 3 с тиристора 2 снимается обратное напряжение, он открывается по цепи 4, 5, 18 и на вход интегрирующего фильтра поступает напряжение, равное входному.

Ключевой регулирующий элемент 3 работает с частотой, в 60 — 80 раз превышающей частоту сети, следовательно, изменяя время подключения вольтодобавочного напряжения к сетевому при помощи блока 16 управления, можно регулировать величину выходного напряжения или поддерживать ее постоянной.

Интегрирую1п11й фп. 1я..р 9 настроен на частоту коммутации ключевого регулирующего элемента и сглаживает только высокочастотную составляющую (рекуперация накопленной в дросселе фильтра энергии осуществляется через тиристоры 1 или

2 при их открывании), таким образом на первичную обмотку трансформатора 10 поступает стабилизированное переменное напряжение. Так как на входе трансформатора напряжение стабилизировано, то и на всех выходных обмотках напряжение будет стабильное. Следовательно, вольтодобавочное напряжение является стабилизированным по величине, что повышает коэффициент стабилизации стабилизатора.

При изменении полярности напряжения питающей сети тиристор 2 закрывается положительным напряжением на его катоде, полярность вольтодобавочного напряжения тоже меняется, и работа схемы аналогичным образом осуществляется через тиристор 1, который управляется через цепочку элементов 6, 7, 8, 17, 19, так как в этот полупериод в точках 13 и 15 будет положительный потенциал сетевого напряжения, а в точке 14 — отрицательный, При этом возможна работа только тиристора 2. Тиристор 2 не может включиться, так как в этот момент времени его управляющий электрод отключен от сети закрытым диодом 18. Это повышает надежность устройства и упрощает схему синхронизации. Так как в стабилизаторе для повышения его

КПД применен принцип вольтодобавки, то напряжение на выходе интегрирующего фильтра всегда будет больше максимально возможного отклонения величины питающего напряжения. Для получения на650058

Составитель С. Чернышева

Техред А. Камышникова

Редактор Б. Герцен

Корректоры: Л. Брахнина и Е. Хмелева

Заказ 2714/8 Изд. ¹ 164 Тираж 1014 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 пряжения на выходных выводах стабилизатора, равного номинальному значению сетевото напряжения, нагрузку 12 подключают к дополнительной понижающей отпайке первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор переменного напряжения, содержащий вольтодобавочный трансформатор, один вь|вод первич»ой обмотки которого подключен к первому входному выводу, а один из выводов вторичной обмотки через высокочастотный силовой ключ подключен к первому выводу цепочки встречно-параллельно соединенных тиристоров, блок для управления, выходом подключенный к управляющему входу силового ключа, а входом — napaллельно выходным выводам, орган синхронизации, выход которого подключен к управляющим электродам тиристоров упомянутой цепочки, а один из входов — к первому входному выводу, и интегрирующий фильтр, подключенный параллельно выходпым выводам, отлич а ющи и с я тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации и КПД устройства первый вывод цепочки встречно-параллельно соединен5 пых тиристоров соединен со вторым входным выводом, а второй вывод — через интегрирующий фильтр подключен и другому выводу первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и и второму выво10 ду вторичной обмотки этого же трансформатора, прп этом орган сшгхронпзации выполнен в виде двух цепочек, включающих последовательно соединенные резистор и диод, причем другой вход органа сппхро15 низации подсоединен к первому выводу дополнительно введенной обмотки, вторым выводом подключенной к другому выводу первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 449338, кл. G 05F 1/40, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

25 № 488197, кл. G 05F 1/30, 1973.