Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

} па ем .: г,.-, и

Союз Советскня

Соцналнстнческнх

Республик

О П И С А"Н-- И - Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ пл736301 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09.11,77 (? 1) 2540213/24 — 07 (1)М. Кд.

Н 02 М 7/12 с присоединением заявки 8о (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открыти й

Опубликовано 2505.80. Бюллетень Ко

Дата опубликования описания 250580 (53) УДК б 21 ° 314.

° 632 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.B. Иванов, М.М. Мульменко и П.С. Ройзман

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к области зле ктротехники и может быт ь и спользовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Известны стабилизированные источники питания постоянного напряжения, содержащие балластный резистор и подключенный к входным выводам тран сформат ор, вт ори чн а я о бмот к а которого подключена ко входу мостового выпр ямит ел я, плечи которо го выполнены на стабилизирующих элементах (11.

Данные источники питаются от од ной фазы сети и поэтому имеют малую выходную мощность и высокий уровень пульсаций.

Также известны стабилизированные источники питания постоянного напряжения, содержащие балластные резисторы и подключенный к входным выводам многофазный трансформатор, вторичная обмотка каждой фазы которогоо подключен а к соот вет ст вующему входу мостовой схемы выпрямления, нагруженной на ст а билитрон (21, Такие источники, хотя и имеют малые пульсации, но также не обладают значительной выходной мощностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому реэульт.ату к данному изобретению является стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, к многофазной, соединенной в звезду вторичной обмотке которого подключен вход выпрямителя, собранного по мостовой схеме, одна из вентильных групп которого образована стабилитронами, и балластный резистор (31 .

Недостатком этого преобразователя является низкая выходная мощность, 1э что обусловлено излишней загрузкой стабилитронов мостового выпрямителя как прямым, так и обратным током.

Поскольку стабилитроны соединены звездой и подключены к фазам питаю20 щего напряжения, независимо от числа фаз m каждый стабилитрон в течение одной половины периода работает в режиме стабилизации, рассеивая при этом значительную мощность, а в те2 чение другой половины периода пропускает прямой ток. Между тем каждый стабилитрон используется для стабилизации выходного напряжения лишь в те2

ЗО чение щ электрических градусов и в

736 301

5О

60 течение других щ градусов пропускает

2 в прямом направлении ток нагрузки.

Непрерывное протекание тока в стабилитронах в течение всего периода их работы, независимо от числа фаэ, приводит к повыаенному выделению в них тепла и ограничивает выходную мощность устройства.

Цель изобретения — увеличение выходной мощности устройства.

Это достигается тем, что в стабилизированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор, к многофаэной, соединенной в звезду вторичной обМотке которого подключен вход выпрямителя, собранного по мостовой схеме, одна из вентильных групп которого образована стабилитронами, и балластный резистор, в каждую фазу вторичной обмотки трансформатора в направлении, встречном соответствующему стабилитрону, включен дополнительно введенный вентиль, а балластный резистор включен между общей точкой стабилитронов и нулевой точкой вторичной обмотки. Кроме того, с целью упрощения конструкции преобразователя, каждый из дополнительных вентилей включен между нулевой точкой и соответствующим выводом вторичной обмотки.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — а, б, в, г, д графики напряжения и токов в схеме для числа фаз, равного трем; а,б,в то и стабилитронов, г — напряжение на одном из них„ д — напряжение на соответствующем вентиле в цепи обмотки трансформатора.

Устройст во содержит балластный резистор 1, многофазный трансформатор 2, вторичная обмотка каждой фазы которого подключена к соответствующему входу мостового выпрямителя 3, в котором в качестве выпрямительных элементов одной группы плеч, имеющих общую точку, являются ст абилитроны

4. Последовательно, со вторичной обмоткой каждой фазы трансформатора, в направлении, встречном соответствующему стабилитрону, включен дополнительный элемент (вентиль) 5.

Балластный резистор 1 включен между общей точкой стабилитронов 4 и нулевой точкой трансформатора. Выход.! ными выводами устройства служат выходные выводы мостово-о выпрямителя 3.

Дополнительный вентиль 5 в цепи вторичной обмотки каждой фазы трансформатора включен между соответствующей обмоткой и нулевой точкой трансформатора 2.

Устройство работает следующим о бр а э ом.

В любой момент времени от крыт только один иэ вентилей мостового вы,прямителя, при этом один иэ стабилитронов 4 мостового выпрямителя работает в режиме стабилизации, проводя ток в обратном направлении. Ток фазы разветвляется во входных выводах мостового выпрямителя на ток, текущий через соответствующий вентиль в нагрузку, и ток стабилизации соот— ветствующего стабилитрона 4. Оба этих тока вновь суммируются в балластном сопротивлении и текут далее через нулевую точку трансформатора и соответствующий дополнительный вентиль 5 в обмотку трансформатора

2 данной фазы.

Таким образом, при числе фаэ rr« длительность протекания обратного

2li тока через стабилитрон составляет а проте кание прямого тока и сключе но введением в цепь каждой фазы дополнительного вентиля.

Поочередное протекание тока в фазах трансформатора 2 обеспечивается путем совместного введения дополнительных вентилей 5 в цепь каждой фазы и балластного резистора 1 в цепь между нулевой точкой и общей точкой стабилитрона. Напряжение на балластном резисторе, равное напряжению работающей в данный момент фазы минус напряжение стабилизации, по цепи стабилитрон — обмот ка фазы приложено к катодам дополнительных вентилей 5 неработающих фаэ, не позволяя им открыться до тех пор, пока напряжение в соответствующей фазе не превыл.т напряжения других фаз.

Поскольку потери в стабилизирующих элементах пропорциональны длительности протекания обратного тока, применение данной схемы значительно снижает мощность потерь даже без учета снижения потерь эа счет исключения прямого тока. Это увели— чивает выходную ьющность устройства не менее, чем в rn p раз, где m число фаз. Исключение протекания прямого тока по стабилитронам поэ— валяет применять в качестве послед— них стабилитроны с термокомпенсацией, не допускающие прохождения прямого тока, что расширяет функциональные возможности схемы стабилизированного источника. Включение балластных резисторов между общей точкой стабилнзируюших элементов и нулевой точкой трансформатора упрощает схему и позволяет вместо m отдельных резисторов в цепи каждой фазы испольэовать один резистор.

Кроме того, включение дополнительных вентилей между обмотками фаз трансформатора и его нулевой точкой упрощает конструкцию устройства, так как в этом случае все дополнительные вентили имеют общую т :яку и размещаются на одном охлади еле.

736301

Фиг 3

Формула изобретени я

1. Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, к мно гофаз ной, соединенной в звезду вторичной обмотке которого подключен вход выпрямителя, собранного по мостовой схеме, одна из вентильных групп которого образована стабилитронами, и балластный резистор, о тличающийся тем,что,с целью увеличения выходной мощности, в каждую фазу вторичной обмотки трансформатора в направлении, встречном соответствующему стабилитрону, включен дополнительно введенный вентиль, а балластный резистор включен между общей точкой стабилитронов и нулевой точкой вторичной обмотки.

2. Преобразователь переменного напряжения в постоянное по п. l отличающийся тем,что, с целью упрощения конструкции, каждый иэ дополнительных вентилей включен между нулевой точкой н соответствующим выводом вторичной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австралии Ю 240736 кл. 02.5.038, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

М 146799, Н 02 М 7/12, 1962.

1962.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2377828/24-07, Ч 02 М

7/12, 1976, У

ЦНИИПИ Заказ 2440/44

Тираж 783 Подписное

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