Стабилизатор напряжения постоянного тока

СРОЭ СОВЕТСКИХОСВЭДВПНЕпукРЕСПУБЛИК А 8 4(51 О 05 ьдм ственный комитет ссделАм иэоБретекий и отн й ОБРЕТЕНИ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ СТВУ(54)(57) СТАБИЛИЗАТОРПОСТОЯННОГО ТОКА по ав ченко тельство ССС56, 1979. ПРЯЖЕ НИЯсв. Ф 794622,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем стабилизации тока при перегрузках, в него введены датчик тока, включенный в силовую шину, общую для входа и выхода, диод, подключенный между датчиком тока и входомС-филь ра, и дополнительный широтно-импульс ный модулятор, вход которого подключен к выходу датчика тока, а выход - к управляющим входам инвертора и выпрямителя.15 3511361Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано во вторичных источникахэлектропитания.По основному авт.св. У 794622известен стабилизатор напряженияпостоянногр тока, содержащий инвертор вольтодобавки, вход которогосоединен с входными выводами, выходные обмотки через последовательно 10соединенные полностью управляемыйвыпрямитель и ЬС -Фильтр - с входными выводами, и узел сравнения,один вход которого подключен кисточнику опорного напряжения, адругой - к выходным выводам, двакомпаратора и два синхронизированныхгенератора разнополярного пилообразного напряжения, причем одни входыГкомпараторов подключены к выходуузла сравнения, другие - к выходусоответствующего генератора, выхододного компаратора соединен с управляющим входом генератора вольтодобавки, а выход другого компаратора 25подключен к управляющему входувыпрямителя 1 3.Недостатком известного стабилизатора является отсутствие узлазащиты от перегрузок, что снижаетего надежность.Цель изобретения - повышениенадежности путем стабилизации токапри перегрузках.Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизатор напряженияпостоянного тока, содержащий инвертор вольтодобавки, вход которогосоединен с входными выводами, выходные обмотки через последовательносоединенные полностью управляемыйвыпрямитель и ,-фильтр - с выходнымивыводами, и узел сравнения, один входкоторого подключен к источнику опорного напряжения, а другой - к выход-.;ным выводам, два компаратора и двасинхронизированных генератора разнополярного пилообразного напряжения,причем одни входы компараторов подключены к выходу узла сравнения, другие - к выходу соответствующего Гене ратора, выход одного компараторасоединен с управляющим входом инвертора вольтодобавки, а выход другогокомпаратора подключен к управляющемувходу выпрямителя, введены датчиктока, включенный в силовую шину,общую для входа и выхода, диод, подключенный между датчиком тока и вхо 28 2дом .С -фильтра, и дополнительный широтно-импульсный модулятор, вход которого подключен к выходу датчика тока, а выход - к управляющим входам инвертора и выпрямителя.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого стабилизатора напряжения постоянного тока.Устройство содержит инвертор 1 вольтодобавки, полностью управляемый выпрямитель 2, к входу которого подключены выходные обмотки 3 трансфор-. матора инвертора 1, 1 С -фильтр 4, к выходу которого подключена нагрузка 5, вход инвертора 1 подключен к входным выводам 6 и 7 устройства, датчик 8тока включен в силовую шину, общую для входа и выхода, блок 9 управления, содержащий узел сравнения, два компа-;. ратора, два генератора пилообразного напряжения и источник опорного напряжения, через усилители 10 и 1 1 мощности подключен к управляющим входам инвертора 1 и выпрямителя 2 соответственно, дополнительный широтно- импульсный модулятор 12, входом.подключенный к выходу датчика 8 тока, а выходом через усилители 1 О и 11 мощности - к управляющим входам инвертора 1 и выпрямителя 2, диод 13 включен между датчиком 8 тока и 1 С-фильтром 4.Стабилизатор работает следующим образом.В режиме стабилизации напряжения в соответс"гвии с сигналами блока 9 на выходах усилителей 10 и 11 мощности формируются управляющие сигналы с частотой , обеспечивающие двухтактную работу инвертора 1 и выпрямителя 2. Устройство работает в указанном режиме, если ток, измеряемый датчи"ком 8, не превышает заранее установленное значение У,р. При этом сигнал навыходе широтно-импульсного модулятора 12 отсутствует.При возникновении условий дляпротекания тока, измеряемого датчиком 8, превышающего Д , устройство переходит в режим стабилизации тока на уровне 3 рр . В этом случае широтно-импульсный модулятор 12 нормирует импульсы с частотой 21 , запирая через усилители 10 и 11 мощности одновременно оба плеча инвертора 1 вольтодобавки и управляемого выпрямителя 2Управляющие сигналы с выхода блока 9 при этом блокируются, В промежутках между моментами полногоСоставитель А. СелезневРедактор С. Саенко Техред М.Надь Корректор Е. Сирохман Заказ 10285/35 Тираж Щ Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 3 1136 запирания инвертора 1 и выпрямителя 2 ток в нагрузку 5 протекает через полуобмотку 3 и открытое в данный полупернод плечо выпрямителя 2, запа- сая энергию в дросселе фильтра 4. В моментыполного запирания инвертора 1 и выпрямителя 2 накопленная дросселем фильтра 4 энергия создает ток по контуру: датчик 8 тока диод 13, дроссель фильтра 4 и нагрузка 5. 1 О Переменная составЛяющая тока, измеряемого датчиком 8, при этом имеет пилообразную форму, нарастая и убывая по экспоненциальному закону, что способствует устойчивой работе широтйо-импульсного модулятора 12 в . условиях значительных помех, создаюваемых силовыми элементами устройства.Поскольку при токовых перегрузках по выходу устройство осуществляет стабилизацию тока, измеряемого датчиком 8 и работает в однотактном режиме с полным преобразованием энергии входного источника, напряже 128 4ние на нагрузке 5 может принимать любое значение меньше номинального, независимо от величины вольтоотбавки.Таким образом, техническое преимущество предлагаемого стабилизатора заключается в том, что цведение в устройство, выполненное "по схеме с частичным преобразованием энергии входного источника, дополнительного широтно-импульсного модулятора и диода, включенных соответствующим образом, расширяет его диапазон регулирования в режиме ограничения , тока вплоть до короткого замыкания внагрузке, что в конечном счете позволяет повысить его надежность. Предлагаемый стабилизатор сохраняет свою надежность при Любых наг-. рузках по выходному току, в том числе и в переходных режимах, и, продолжает работать в качестве стабилизатора напряженияпосле снятия перегрузки.