Стабилизированный источник постоянного напряжения

Стабилизированный источник постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

ОП ИСАНИЕ(1741395

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) За" вле"о 09.01.78 (21) 2568689/24 07 (51)M. Кл.

Н 02 М 7/12 с присоединением заявки РЙ—

Гасударственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень NI 22

Дата опубликования описания 18.06.80 до делам изобретений н открытий (53) УДК 621.314. .6(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Петров и А. Q Краснов (7I ) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

HA ПРЯЖЕ НИЯ

Изобретение относится к электроснабжению и может быть использовано при .разработке. устройств для питания нагрузки постоянным током.

Известны стабилизированные источни5 ки постоянного напряжения )1), P2) и (31.

В одном из таких устройств стабилизация выходного выпрямительного напряжения осуществляется за счет изменения угла включения тиристоров силового выпрямительного моста. Для защиты потребителей от черезмерного увеличения выходного напряжения источника (перенапряжения) в устройстве предусмотрен специальный релаксационный генератор, выполненный на транзисторе, RC -цепи, динисторе и воздействующий на схему управления силовыми тиристорами выпрямителя 11, 20

Однако схема защиты отличается сложностью и поэтому обладает недостаточно высокой эксплуатационной надежностью.

Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому стабилизированный источник постоянного напряжения содержит подключенный параллельно выходным выводам измерительный орган, например мостового типа, мостовой силовой выпрямитель из трех диодов с общим анодом и трех тиристоров с общим катодом, управляющие электроды которых через резисторы соединены с выходом формирователя импульсов, выполненного на переключающем элементе, например тиристоре со стабилитроном в управляющей цепи и ЯС-фильтре, подключенном через развяэывающие диоды и параметрический стабилизатор параллельно силовым электродам тиристоров выпрямителя. В данном устройстве защита потребителей от перенапряжений осуществляется путем отключения источника в результате прекращения подачи управляющих импульсов на тиристоры силового выпрямителя $2).

Схема устройства проста, однако надежность защиты от перенапряжений не3 74 достаточна в связи с необходимостью осуществлять настройку стабилизации напряжения и зашиты от перенапряжений с помощью одних и тех же элемен10

20

Измерительный орган (ИО) через резистор 21 подключен к управляющему переходу тиристора 13. Управляющие электроды тиристоров 4 — 6 через ограничительные резисторы подключены к выхопу формирователя импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При подаче переменного трехфазного напряжения ко входу устройства параметрический стабилизатор подключается на это напряжение через выпрямитель на тов схемы.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности стабилизированного источника постоянного напряжения.

Бель достигается тем, что в стабилизированный источник введен дополнительный переключающий элемент, причем управляющие. цепи этого элемента включены последовательно со стабилитроном одного из плеч мостового измерительного органа, его силовые электроды последовательно со стабилитроном управляющей цепи тиристора формирователя импульсов, а управляющий .переход указанного тиристора соединен с выходом измерительного органа.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного источника постоянного тока, на фиг. 2а, б - кривые изменений потенциалов точек а и б и выходного напряженияMG в зависимости от напряженияU< источника (участок то выбран рабочим).

Источник содержит мостовой силовой выпрямитель иэ трех диодов 1 — 3 и трех тиристоров 4 - 6, параметрический стабилизатор на резисторе 7 и стабилитроне 8, делитель выходного напряжения ,на резисторах 9, 10, формирователь управляющих импульсов, выполненный на зарядном резисторе 1 1, конденсаторе

12 и основном переключающем элементе, например тиристоре 13, со стабилитроном 14 и силовыми размыкаюшими кон. тактами 15 дополнительного переключающего элемента 16 в его управляющей цепи, и мостовой иэмерителььый орган, в плечи которого включены стабилитроны

17, 18 и резисторы 19, 20, причем последовательно со стабилитроном 17 включена обмотка управления дополнительного переключающего элемента.,3 4 диодах 22 «24 и 1 - 3. Выходное напряжение стабилизатора через заряцный резистор 11 прикладывается к конденсатору 12. Напряжение конденсатора поцается к силовым электродам основного переключающего элемента - тиристора 13 и к стабилитрону 14 в его цепи управления. При нарастании напряжения на конденсаторе 12 стабилитрон 14 про бивается и на управляющий электрод тиристора 1 3 поцается сигнал управления.

Тиристор 13 включается и в управляюшие цепи силовых тиристоров 4 - 6 подается сигнал. Один из тирисFopoB срабатывает и источник подключается к соп» ротивлению нагрузки. Одновременно шунтируется вход параметрического стабилизатора. После появления на выходе источника напряжения пробивается стабилитрон 1 7 в плече измерительного органа и управляющая цепь цополнительно переключающего элемента подключается под нап» ряженке. Дополнительный переключающий элемент срабатывает, его контакты в цепи управления тиристора 13 раэмыкаются, Начиная с этого момента, управляю ший сигнал на тиристор 13 подается толь- ко с выхода мостового измерительного органа.

Известно, что чем больше ток управления тиристора, тем при меньшем анодном напряжении осуществляется открытие тиристора и наоборот. В предлагаемой схеме величина анодного напряжения тиристора 1 3 определяется напряжением на конденсаторе 1 2. Величина тока управления тиристора прямо пропорциональна выходному напряжению измеритель» ного органа.

При номинальном напряжении на выходе источника через управляющий переход тиристора 13 протекает номинальный ток управления. При определенной вэли» чине напряжения на конденсаторе 1 2 этот ток -остаточен для открытия тиристора

13 формирователя управляющих импульсов, что приводит к выдаче им сигнала в управляющие цепи тиристоров 4 - 6 силового выпрямителя и включение одного из них. Откроется тот тиристор, у которого ь данный момент времени наибольшее анодное напряжение. Тиристоры4 — 6 срабатывают поочередно, спустя некоторое время после начала полуперио» да питающего напряжения. Время включения (угол отсечки) определяется временем заряда конденсатора 1 2 до величины напряжения срабатывания тиристора

13 при данном токе управления.

Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий подключенный параллельно выходным выводам измерительный орган, например мостового типа, мостовой силовой Bb!HpHMHTBJIb Hs трех диодов с общим анодом и трех тиристоров с общим катодом, управляющие электроды которых через резисторы соединены с выходом формирователя импульсов, выполненного на переключающем элементе, например тиристоре со стабилитроном в управляющей цепи, иВС-фильтре, подключенном через развязывающие диоды и параметрический стабилизатор параллельно силовым электродам тиристоров выпрямителя, отл и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него введен дополнительный переключающий элемент, причем управляющие цепи этого элемента включены последовательно со cràáèëèòðîном одного из плеч измерительного органа, его силовые электроды — последовательно со стабилитроном управляющей цепи тиристора формирователя импульсов, а управляющий переход указанного гиристора соединен с выходом измерительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 410372, кл. Я 05F 1/56, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

М 493772; кл. 6 05 F 1/30, 1976, 3. Иванчук Б. H. и др. Тиристорные и магнигные стабилизаторы напряжения.

M., "Энергия, 1968, с. 94, рис. 53.

5 7413

При увеличении выходного напряжения источника по отношению к номинальной величине уменьшаются выходное напряжение измерительного органа и ток управления тиристора 1 3 формирователя импульсов. Срабатыванте тиристора. 13 при уменьшенном токе управления будет происходить при большем анодном напря1 жении, прикладываемом к нему с конденсатора 12, до которого конденсатор о будет заряжаться большее время. Это приводит к увеличению времени задержки включения силовых тиристоров и умень.шению выходного напряжения источника.

При отклонении выходного напряжения источника от номинального в сторону уменьшения устройство будет работать в противоположном направлении.

В данном устройстве обеспечивается высокая надежность работы системы 2О стабилизации напряжения, так как от величины выходного напряжения источника зависит не только ток управления тиристора 13 схемы формирования управляющих импульсов, но и величина напряже-2 ния, подводимого к силовым электродам этого тиристора от конденсатора 12, пропорциональная разности напряжения стабилитрона 8 и падения напряжения на резисторе 10 делителя выходного ЗО . напряжения источника.

Устройство обеспечивает надежную защиту потребителей от перенапряжений на выходе источника. Это достигается таким подбором параметров элементов измерительного органа, которое обеспечивает уменьшение до нуля управляющего сигнала, снимаемого с ИО и подаваемого на тиристор 13 при заданной величине перенапряжения (см. точку л выход- 4 ной характеристики ИО, фиг. 2б). Прекращение подачи управляющего сигнала на тиристор 1 3 приведет к прекращению формирования управляющих импульсов в цепях силовых тиристоров и отключению источника.

Таким образом, использование тирис» тора в качестве основного переключаю95

6 щего элемента цепи формирователя управляющих импульсов и включение его в схему указанным образом позволяет обеспечить надежную работу схемы со стабилизацией выходного напряжения и защитой от перенапряжений сравнительно простыми средствами, Формула изобретения

741 39, 6,а

Составите;;:ь Л. Устинкина

Редактор О. Колесникова Текред Ж. Кастелевич Корректор М. Вигула

Закаэ 3333/9 Тираж 783 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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