Стабилизатор напряжения переменного тока

Стабилизатор напряжения переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстических

Республик

>792239

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид«ву

51) М. Кл. (22) Заявлено 271 278 (21) 27230 с присоединением заявки Ио

6 05 Г 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301280. Бюллете

Дата опубликования описания 30

53) УДК 621.316. .722.1(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. E. Синегубко и A. Г. Эфрос (71) 3 а яв и тель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к тиристорным стабилизаторам с прямой и обратной связями.

Известны стабилизаторы переменного напряжения 1) и L2j

Первое из известных устройств содержит тиристорный регулятор и два формирователя импульсов, работающих .на один импульсный трансформатор и объединенных с узлом прямой связи.

Недостатком этого устройства является ограниченная мощность формирователей импульсов, не позволяющая управлять мощны.ли тиристорами. 15

Второе из известных устройств, являющееся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержит регулятор на двух встречно-параллельных тиристорах, включенный между вход-20 ными и выходными клеммами, трансформатор управления, первичная обмотка которого соединена с выходными клеммами, а вторичная обмотка выполнена со средней точкой, к которой подклю- 25 чен выход усилителя обратной связи, вход которого через опорный стабилитрон и измерительный выпрямитель подключен к выходным клеммам, стабилитроны, резисторы, диоды, конденсато- 30 ры, два транзисторных усилителя и два импульсных трансформатора, вторичные обмотки которого соединены с управляющими входами тиристоров регулятора.

Недостатком этих устройств является сложность схемы, наличие сравнительно мощного источника питания с громоздким фильтром для формирователей импульсов управления тиристорами.

Целью изобретения является упрощение схемы и уменьшение габаритов . стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что крайние выводы вторичной обмотки трансформатора управления подключены через соответствующие цепочки из последовательно соединенных резистора и первого диода, параллельно которым подключены стабилитроны, ко вторым диодам и одним обкладкам первых конденсаторов соответственно, другие обкладки конденсаторов соединены со средней точкой .вторичной обмотки трансформатора управления, причем аноды первых диодов и стабилитронов соединены с катодами вторых диодов, аноды которых соединены со входами трансформаторных усилите792239 лей соответственно, выходы которых через соответствующие вторые конденсаторы соединены с управляющими входами соответствующих введенных дополнительных тиристоров, аноды которых соединены с концами первичных обмоток соответствующих импульсных трансформаторов, а катоды объединены v со" единены с общей точкой транзисторных усилителей, выходом усилителя обратной связи и средней точкой введенной дополнительной вторичной обмотки трансформатора управления, крайние выводы которой через соответствующие третьи диоды соединены с началами первичных обмоток импульсных трансформаторов и с первыми обкладками третьих 15 конденсаторов соответственно, вторые обкладки которых соединены со средней точкой дополнительной вторичной обмотки трансформатора управления.

На чертеже изображена схема ста- 20 билизатора напряжения переменного тока.

Стабилизатор содержит тиристорный регулятор 1, трансформатор 2 управления с двумя обмотками со средними 25 точками: основной 3 и дополнительной

4, цепочки, состоящие каждая иэ стабилитрона 5, резистора б и диода 7, конденсаторы 8, вторые диоды 9, транзисторные усилители 10, вторые (дифференцирующие) конденсаторы 11, дополнительные тиристоры 12, импульсные трансформаторы 13, тертьи диоды

14, третьи конденсаторы 15, усилитель обратной связи на транзисторе

16, измерительный выпрямитель 17 и опорный стабилитрон 18.

Блок управления тиристорным регулятором 1.состоит из двух одинаковых каналов, один из них формирует импульс управления в положительную 40 полуволну напряжения, другой — в отрицательную. Общими являются только усилитель обратной связи 16, измерительный выпрямитель 17 и опорный стабилитрон 18. 45

При подаче на вход стабилизатора положительной полуволны напряжения ("плюс" на концах обмотки трансформатора 2, отмеченных точками), как толь-. ко напряжение на верхней половине обмотки 3 увеличится до напряжения пробоя верхнего стабилитрона 5, начнет заряжаться конденсатор 8. Одновременно, с начала положительной полуволны заряжается нижний конденсатор

15 через диод 14. В этот полупериод верхний диод 9 закрыт, транзистор 10 открыт за счет базового резистора, подключенного к плюсовой шине источника питания усилителей, а нижний тиристор 12 закрыт, так как на него не ® подаются управляющие импульсы. После снижения напряжения до напряжения пробоя ток через стабилитрон 5 пре-кращается, и верхний конденсатор 8 начинает перезаряжаться через верхние диод 7, резистор 6 и верхнюю часть обмотки 3, Напряжение на конденсаторе 8 монотонно .падает до нуля, меняет полярность и монотонно нарастает. Как только это напряжение превысит падение напряжения на транзисторе усилителя обратной связи 16, открывается диод 9, и на транзистор

10 поступает запирающее напряжение.

Напряжение на транзисторе 10 резко увеличивается, вызывая прохождение через конденсатор 11 и управляющий переход нижнего тиристора 12 импульса тока. Тиристор 12 отпирается, и конденсатор 15 разряжается через первичную обмотку импульсного трансформатора 13. Со вторичной обмотки этого трансформатора на тиристорный регулятор 1 поступает импульс управления, который отпирает регулятор н отрицательный полупериод входного напряжения. Импульс упранления для положительного полупериода аналогично формируется другим каналом управления. Стабилизация выходного напряжения при изменении входного напряжения обеспечивается, н основном, за счет прямой отрицательной сняэи, которая обеспечивается трансформатором 2, стабилитронами 5, резисторами б, диодами 7 и конденсаторами 8..

Подбором величины напряжения обмотки 3, сопротивления резистора б и пробивного напряжения стабилитрона 5 можно получить почти полную компенсацию изменений входного напряжения стабилизатора. Дальнейшее улучшение стабилизации выходного напряжения при изменении входного напряжения и тока нагрузки получается за счет обратной связи, обеспечиваемой выпрямителем 17, стабилитроном

18 и усилителем на транзисторе 16.

Прямая связь действует с запаздыванием н полпериода, а обратная связь изза конденсатора, шунтирующего транзистор 16, и фильтра н выпрямителе

17 действует со значительно большим запаздыванием.

Для управления мощным регулятором

1 импульсы усиливаются с помощью тиристорных усилителей 12. Питание этих усилителей осуществляется от маломощной обмотки 4 и малых по емкости (доли микрофарады) конденсаторон. Один полупериод отводится для заряда этих конденсаторов, а но второй полупериод конденсаторы полностью отдают сною энергию для управления регулятором 1.

Стабилизатор напряжения может иметь выход не только на переменном, но и на постоянно > напряжении (выход после выпрямителя 17, который н этом случае из измерительного становится силовым).

792239

Применение стабилизатора дает экономию элементов и уменьшение занимаемого им объема.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий регулятор на двух встречно — параллельных тиристорах, включенный между входными и выходными клеммами, трансформатор 0 управления, первичная обмотка которого соединена с входными клеммами, а вторичная обмотка выполнена со средней точкой, к которой подключен выход усилителя обратной связи, вход 15 которого через опорный стабилитрон и измерительный выпрямитель подключен к выходным клеммам, стабилитроны, резисторы, диоды, конденсаторы, два транзисторных усилителя и два импульс-7п ных трансформатора, вторичные обмотки которого соединены с управляющими входами тиристоров регулятора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и уменьшения габаритов, 2S крайние выводы вторичной обмотки трансформатора управления подключены через соответствующие цепочки из последовательно соединенных резистора и первого диода, параллельно которым подключены стабилитроны, ко вторым диодам и одним обкладкам первых конденсаторов соответственно, другие обкладки конденсаторов соединены ео средней точкой вторичной обмотки

35 трансформатора управления, причем аноды первых диодов и стабилитронов соединены с катодами вторых диодов, аноды которых соединены со входами транзисторных усилителей соответственно, выходы которых через соответствующие вторые конденсаторы соединены с управляющими входами соответ)ствующих введенных дополнительных тиристоров, аноды которых соединены с концами первичных обмоток соответствукщих импульсных трансформаторов, а катоды объединены и соединены с общей точкой транзисторных усилителей, выходом усилителя обратной связи .и средней точкой введенной дополнительной вторичной обмотки трансформатора управления, крайние выводы которой через соответствующие третьи диоды соединены с началами первичных обмоток импульсных трансформаторов и с первыми обкладками третьих конденсаторов соответственно, вторые обкладки которых соединены со средней . точкой дополнительной вторичной обмотки трансформатора управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 635468, кл. G 05 F 1/44, 1978..

2. Позин М. Б. "Безынерционный стабилизатор переменного напряжения на кремниевых управляемых вентилях", XXI Всесоюзная научная сессия, посвященная 70-летию изобретения радио

А. С. Поповым. — Секция полупроводниковых приборов. M. 1965. с

lt

2 792239 ю

Составитель С. Чернышева

Редактор А. Купрякова Техред M. Петко Корректор А. Гриценко

Заказ 9433/48 Тираж 956 ПОДп ис НоР

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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