Стабилизатор переменного напряжения

Стабилизатор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ » 691S14

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.77 (21) 2481225 2 -07 (5! )М. Кл, Я 05 Р 1/44 с присоединением заявки ¹

Гасударстаанаый аанатат

СССР ао делам вэабратааал

W OTKPblTIIN (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.79. Бюллетень ¹ 38 (53) УДК 621.316. ,722,1 (088.8) Дата опубликования описания 20.10.7g (72) Авторы изобретения

Н. С. Калашников и T. Н. Плазовская (7I) Заявитель (54) CTA БИЛИЗА TOP ПЕРЕМЕННОГО HA ПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в целях различной радиотехнической аппаратуры.

Известны стабилизаторы переменного напряжения Pj и (2J.

Первое из известных устройств содержит трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с отводами, и контакты реле, служащие для переключения отводов и выводов первичной обмотки и диодов, служащих для обеспечения непрерывности переключения.

Второе из известных устройств, являющееся наиболее близким техническим решением к данному изобретению, содержит силовой трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с двумя отводами, узел управления с двумя реле, подключенный к одной из вторичных обмоток силового трансформатора, причем asмыкающие контакты первого и второго реле подключены к первому выводу и второму отводу первичной обмотки силового трансформатора .

Недостатком известных устройств является сохранение перенапряжений на сетевой части обмотки трансформатора при работе устройства от сети с повышенным напряжением, возникновение полных разрывов в силовой цепи питания нагрузки во время переключении контактов реле, вызывающих обгорание контактов, а также являющихся источником радиопомех, снижающих надежность устройства

Бель данного изобретения — расширение функциональных возможностей. и повыш ние надежности.

Указанная цель достигается тем, что в релейно-полупроводниковый стабилиза15 тор переменного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с двумя отводами, узел управления с двумя реле, подключен20 ный к одной из вторичных обмоток силового транСформатора, причем замыкающие контакты первого и второго реле подключены соответственно к первому выводу и второму отводу первичной обмотки сило!

/

35

3 6 вого трансформатора, дополнительно введены две цепи из последовательно соединенных и встречно включенных стабилитронов, причем размыкающие контакты первого реле зашунтированы одной цепочкой стабилитронов, а замыкающие контак1 ты второго реле - другой цепочкой стабилитронов, размыкающие контакты обоих реле включены последовательно и одним концом подсоединены к первому отводу первичной обмотки силового трансформатора, а вторым — ко входной клемме.

На фиг. l представлена схема релейнополупроводникового стабилизатора переменного напряжения„ на фиг. 2 и 3 — схе-

1 мы узла управления реле.

Стабилизатор содержит трансформатор

1, первичная обмотка которого выполнена с отводами 2,3, 4, выпрямитель с емкостным фильтром 5 во вторичной обмотке трансформатора, делитель напряжейия 6, подключенный к выходу емкостного фильт ра, реле 7 и 8, зашунтированные конденсаторами 9 и 10 с соответствующими им цепями управления 11 и 12, с контактами 13, 14, 15, 16, две электрические цепочки 17 и 18 иэ последовательно соединенных и включенных встречно стаби. литронов, шунтирующие соответственно размыкающий контакт 13 и замыкающий контакт 15 реле для обеспечения бесперебойной подачи электроэнергий к нагрузкам, элементы 6-12, 14, 16 составляют узел управления 19. цепь управления ll (фиг. 2) являет" ся ключевым усилителем на транзисторах

20 и 21, образующих составной транзистор. В базовую цепь транзистора 20 включен стабилитрон 22. В коллекторную цепь трайзистора 21 включено реле 7, шунтированное диодом 23 для защиты от перенапряжений и конденсатором 9 необходимой емкости, поддерживающим нужное напряжение на реле в момент переключения его контактов. Резисторы делителя напряжения 6 и резисторы 24, 25, 26 определяют режимы работы транзисторов . 20 и 21. цепь управления 11 коллекторной цепью трайзисторов 20 и 21 подключена к выходу выпрямителя с емкостным фйльтром 5, а базовой цепью через переключающиеся контакты 14 реле 7 — к делителю напряжения 6.

Цепь управления 12 (фиг. 3) является ключевым усилителем на транзисторах

27 и 28. В коллекторную цепь транзистора 27 включено реле 8, шунтирование диодом 29 для защиты от перенапряже91814 4 ний и конденсатором 10 необходимой емкости, поддерживающим нужное напряжение на реле в момент переключения его контактов. В базовую цепь транзистора 27 включен стабилитрон 29. Резисторы делителя напряжения 6 и резисторы 30, 31, 32 определяют режим работы транзисторов 27 и 28 усилителя. Коллекторные цепи транзисторов 27 и 28подключены к выходу выпрямителя с емкостным фильтром, а базовая цепь транзистора 27 подключена к делителю напряжения 6 через контакты 16 реле 8.

Релейно-полупроводйиковый стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

Напряжение на нагрузку подается со вторичных обмоток трансформатора 1, ра- . ботающего в линейном режиме. Первичная обмотка подключается к сети, причем в зависимости от величины сетевого напряжения к сети подключаются ее выводы

2,3 или,4 через контакты 13 и 15 реле

7 и 8. Исходное состояние контактов 13 и 15 таково, что при номинальном диапазоне напряжений питающей сети она подключена к отводу 3 трансформатора. При этом электрическая цепочка из последовательно соединенных и включенных

З0 . встречно стабилитронов 17 шунтируется нормально-замкнутыми контактами 13 и на работу стабйлизатора влияния не оказывает, а стабилитроны электрической цепочки 18 выбираются на напряжение несколько большее, чем напряжение между выводами 3 и 4 первичной обмотки трансформатора, и поэтому не влияют на работу участка 3-4 трансформатора. При этих условя напряжения на нагрузке и выходе выпрямителя с емкостным фильтром

5 будут номинальными, а цепи управления

11 й.12 реле будут находиться в таком состоянии, при котором реле 7 и 8 будут об есточ ены.

45 При повышении напряжения питающей сети против нормы повышается напряжение на выходе выпрямителя с емкостным фильтром 5, включается стабилитрон 22 цепи управления 11 и током транзисторов

20 и 21, которые начинают при этом проводить, включается реле 7 и заряжается конденсатор 9. Один из контактов этого реле 13 подключает сеть к повышающему выводу 2 трансформатора. Благодаря

55 этому напряжение на вторичных обмотках трансформатора становятся номинальными, но реле 7 при этом не отпускает, так как конденсатор 9 заряжен, а через вто5 691 рые контакты 14 реле 7 на стабилитрон 21 схемы управления 11 подается более высокое по сравнению с исходным сосгоя-" нием схемы напряжение, снимаемое уже с другой точки делителя напряжения 6, поддерживающее стабиллитрон 22, а значит и реле 7, во включенном состоянии. . Злектрическая цепочка 17, рассчитанная на несколько большее напряжение, чем то, которое она воспринимает в момент 10 переключения контактов 13, и реле 7, работа которого определяется разностью повышенного и номинального напряжений, обеспечивают бесперебойность силовой цепи питания. После срабатывания реле 7, т. е. замыкания его замыкающих контактов 13, электрическая цепочка 17 выполняет функции, аналогичные функциям цепочки 18 в исходном состоянии схемы.

Если напряжение сети от повышенного значения возвратится к своему номиналь ному значению, то по мере уменьшения оно остается поданным на вывод 2 трансформатора, предназначенный для повышенного напряжения, поэтому напряжение на выходе выпрямителя с емкостным фильт ром 5 уменьшится, а это значит, что уменьшиться напряжение, подаваемое на стабилитрон 22, которое его включит. В результате транзисторы 20 и 21 закроют З0 ся, конденсатор 9 разрядится, реле 7 обесточится, его койтакты 13 подключат сеть к выводу 3 трансформатора, рассчитанному на номинальное напряжение, а контакты 14 займут первоначальное положение. Схема возвратится в исходное состояние. Напряжение на нагрузке опять станет номинальным. В момент отпускания реле 7, т. е. размыкания замыкающих контактов 13, нарушения бесперебой40 ности подачи питания не происходит,так как сетевое напряжение будет восприниматься стабилитронами цепочки 1 7, замыкающими контактами 15 и первичной обмоткой трансформатора, рассчитанной

45 на номинальное напряжение (начиная с вывода 3).

При понижении напряжения питающей сети против нормы понижается напряжв50 ние на выходе выпрямителя с емкостным фильтром 5 и стабилитрон 29 схемы управления 12, который определяет порог срабатывания ключевого усилителя на транзисторах 27 и 28, закрывается. При

S5 этом закрывается транзистор 27, а тран-. зистор 28, открывается, конденсатор 10 заряжается и реле 8 срабатывает. Один из его контактов 15 подключает сеть к

814 6 понижающему выводу 4 трансформатора.

Благодаря этому напряжения на вторичных обмотках трансформатора становятся номинальными, но реле 8 при этом не отпускает, так как конденсатор 10 заряжен, а через вторые контакты 16 реле, на стабилитрон 29 подается более низкое напряжение по сравнению с исходным состоянием схемы, снимаемое с другой . точки делителя напряжения 6, поддержи вающее стабилитрон 29 в закрытом состоянии. Таким образом, реле 8 остается

;включенным. В момент переключения контактов 15 реле 8 в силовой цепи питания обеспечивает бесперебойность подачи электроэнергии к нагрузкам за счет подсоединения к замыкающим контактам электрической цепочки 18. После истечения времени срабатывания реле замыкающие контакты 15 реле шунтируют цепочку 10 и последняя начийает выполнять такие же функции как и цепочка 1 7 в исходном состоянии схемы.

Если напряжение сети от пониженного значения возвратиться к своему номинальному значению, то по мере увеличения оно остается поданным на вывод 4 трансформатора, предназначенный для пониженного напряжения, поэтому напряжение на выходе выпрямителя с емкостным фильтром 5 увеличивается. Это вызывет увеличение напряжения, подаваемого на стабилитрон 29, которое вго пробьет и откроет транзистор 27. В результате будет эашунтирован переход база-эмиттвр транзистора 28, вследствие чего последний закроется, конденсатор 10 разрядится и реле 8 обесточится. Один иэ его контактов 15 подключит сеть к выводу 3, рассчитанному на номинальное напряжение, другие его контакты 16 займут первоначальное положение на делителе напряжения 6. Схема придет в исходное состояние. Напряжение опять станет номинальным. В момент переключения контактов

15 электрическая цепочка 18 опять будет обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии к нагрузкам.

Введение двух электрических цепочек из последовательно соединенных и встречноо включенных стабилитронов, обеспечивающих бесперебойность силовой цепи питания, существенно уменьшает помехи радиоприему. Введение резисторного делителя напряжения, подключенного к выходу выпрямителя.с емкостным фильтром,.

a дополнительной группы контактов на переключение для двух реле, обеспечиваю691814 щей необходимый режим работы каждой цепи управления, выгодно отличает предлагаемый релейно-полупроводниковый стабилизатор переменного напряжения от указанного прототипа, так как он станочится существенно надежнее. Кроме это° о в предлагаемом стабилизаторе могут быть использованы элементы (трансформатор, выпрямитель, фильтр) блока питания различных радиотехнических устройств, таких как телевизоры, радиоприемники и т. п. что позволяет обеспечивать подобные радиотехнические устройства стабилизированным напряжением путем дополнительного введения в их блоки питания резисторного делителя напряжения, реле с цепями управления, электрических цепочек из стабилитронов.

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с двумя отводами, узел управлении двумя реле, подключенный к одной из вторичных обмоток силового трансформатора, причем замыкающие контакты первого и второго реле подключены соответственно к первому выводу и второму отводу первичной обмотки силового трансформатора, о тл и ч а ю m и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него дополнительно введены две цепи из последовательно соединенных и встречно включенных стабилитронов, причем размыкающие контакты первого реле зашунтированы одной цепочкой стабилитронов, а замыкающие контакты второго реле - другой цепочкой стабилитронов, размыкающие контакты обоих, реле включены последовательно и одним концом подсоединены к первому отводу первичной обмотки силового транс-форматора, а вторым — ко входной клем20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 4948 32, кл. Н 02» М 7/5 37 1 97 3»

2. Авторское свидетельство СССР

% 316085, кл. 5 05 F 1/20, 1070 (п рототип ) .

Составитель Н, Лобачев

Редактор 5. Мепуришвили Техред 3. Фанта Корректор;М. Шароши

Заказ,6214/37 Тираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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