Стабилизатор переменного напряжения

СО 1 ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСтИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 436104 С 05 Р 1/2 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1 гй 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электрических машин Тираспольского завода электромашин Электромаш" (72) Б.Н. Сергеенков, П,Н. Акимов, В.Д. Василенко, В.Н. Карабутов, В.М, Лукашевич и И.Ф. Романюк (53) 621,316.722.1(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР918939, кл. С 05 Р 1/20, 1980.Авторское свидетельство СССР1065832, кл. С 05 Р 1/20, 1982. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания радиоэлектронных и других устройств. Цель изобретения - улучшение формы кривой выходного напряжения и повышение точности стабилизации на холостом ходу и в режимах," близких к нему. Для реализации алгоритма работы стабилизатора, работающего в режимаж вольтодобавки, закоротки и вольтвычета, необходимо обеспечить выключение ключей 6, 16 в любой точке полупериода, т.е. они должны быть полностью управляемыми. Конденсаторы 22 н 23, подключенные параллельно ключам 5 и 16 соответственно, обеспечивают плавное изменение коэффициента трансформации регулирующего органа, выполненного на вольтодобавочном трансформаторе 1, исключают скачкообразное изменение выход- д ного напряжения. За счет малого исЖ кажения формы кривой выходного напря- фа жения в стабилизаторе обеспечивается одновременная стабилизация выходного напряжения по амплитудному, действующему и среднему значениям. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов цепях питания видеоэлектронных и других устройств.Цель изобретения - улучшение формы кривой выходного напряжения и повышение точности стабилизации на холостом ходу и в режимах, близких к немудНа чертеже приведена принципиальная схема стабилизатора переменного напряжения.Стабилизатор содержит вольтодобавочный трансформатор 1, в котором омотка 2 соединена с первыми входным и выходным выводами, а обмотки 3 и 4 соединены согласно-последова. - тельно. Свободные выводы обмоток и 3 соответственно через ключи 5 и б, р 0 выполненные, например, в виде моста пОстоянного тока на двух диодах 7 и 8, двух тиристорах 9 и 10 и на четырех диодах 1-14, зашунтированных транзистором 15, соединены с вторым 25 входным вывоДом, а общий вывод обмоток 3 и 4 соединен с первым входным выводом. Параллельно обмоткам 3 и 4 подключен ключ 16, выполненный, например, в виде моста постоянного тока 30 на диодах 17-20, зашунтированного транзистором 21. Параллельно кпочам 5 и 16 включены элементы сопротивления, выполненнь:е на конденсаторах 22 и 23 соответственно, Источником переменно-, го напряжения может быть вход или выход стабилизатора или другой любой источник. управляющие входы всех ключей соединены с блоком 24 управления,Стабилизатор работает следующимобразом.Если напряжение сети выше номинального выходного напряжения, то в начале каждого полупериода входного напряжения включает- ,5 ся транзистор 21 управляемого ключа 16. Включением последнего обеспечивается закорачивание обмоток и напряжение на выходе практически равно напряжению сети. С временным сдвигом -. определяемым величиной отклонения вы ходного напряжения от номинального, от блока 24 управления снимается управляющий сигнал с транзистора 21ключа 16, В этом случае ни адин иэ ключей не замкнут и емкости конденса- торов 22 и 23 начинают перезаряжать" ся, В момент времени, когда напряжение на емкости конденсатора 22 стако ". тся равным нулю, от блока 24 уп"равления включается тиристор 9 или10 ключа 5, Включением ключа 5 обеспечивается подключение обмотки 4 кисточнику переменного напряжения,при этом напряжение на выходе стабилизатора меньше напряжения сети.Если напряжение сети ниже номинального, то в начале каждого полупериода входного напряжения включается транзистор 15 кмоча б. Включением этого транзистора обеспечивается подключение обмотки 3 к источникупеременного напряжения, а также режимработы на вольтодобавку,Если напряжение сети больше минимального, с временным сдвигом, определяемым величиной отклонения выходного напряжения от номинального, отблока 24 снимается управляющий импульс с транзистора 15 и, начиная сэтого момента, ни один из ключей незамкнут до момента перехода напряжения на емкости конденсатора 23 черезнуль, В момент перехода напряженияка емкости конденсатора 23 через нульвключается транзистор 21 ключа 16 иобеспечивается режим эакорачиванияобмоток 3 и 4 ключом 16. В этом случае напряжение на выходе стабилизатора практически равно напряжению сети. Таким образом, выходное напряжение стабилизатора поддерживается равным номинальному.1Возможен режим работы стабилизатора когда в начале каждого полупериода включается ключ б, а после отключения ключа 6 в момент перехода напряжен я на емкости. конденсатора 23через нуль включается ключ 16, послеотключения ключа 16, в момент перехоЩда напряжения на емкости конденсатора 22 через нуль включается ключ 5.На холостом ходу и в режимах, близких к нему, независимо от включенияключа 5 наличие замкнутой цепи, содержащей элемент сопротивления, вданном случае емкость конденсатора22, обеспечивает в этих режимах работу вольтодобавочного трансформатора. на вольтвычет. Работа ключей 6 и.16 в этих режимах не отличается отработы под нагрузкойДля реализации алгоритма работыстабилизатора (переход от режималольтодобавки к эакоротке и от закоротки к вольтвычету) необходимо обеспечить выключение ключей 6 и 16 в1436104 ния ступенчатых переходов и значи"тельно снижаются вносимые нелинейныеискажения. Составитель Н.ПогоняюТехред М,Ходанич Корректор В.Гирняк Редактор И.Шулла Заказ 5645/47 Тираж 866 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 любой точке полупериода, т.е. они должны быть полностью управляемыми.Если вместо диодов 13, 14 и 19, 20 применить тиристоры, то повышается надежность в работе ключей 6 и 16 благодаря перераспределению напряжений между тиристорами и транзисторами 15 и 21 в выключенном состоянии. Напряжение на закрытом ключе делится между закрытым транзистором и одним из тиристоров, что снижает напряжение на каждом элементе.Кроме того, в устройстве обеспечивает одновременная стабилизация выходного напряжения по амплитудному, действующему и среднему значениям.Емкости конденсаторов 22 и 23 обеспечивают плавное изменение коэфФициента трансформации регулирующего органа, исключают скачкообразное изменение выходного напряжения. Величина емкостей конденсаторов 22 и 23 зависит от величины поддиапаэонов компенсируемых изменений входного напряжения и от заданного значения коэффициента нелинейных искажений.Технико-экономическая эффекгивность предлагаемого стабилизатора заключается в том, что благодаря применению полностью управляемых ключей и указанному включению конденсаторов обеспечивается улучшение формы кривой выходного напряжения путем сглажива 5 Формула изобретенияСтабилизатор переменного напряжения, содержащий вольтодобавочныйтрансформатор, три полупроводниковыхключа и блок управления этими ключами, входом соединенный с выходньяивыводами, причем вторичная обмоткавольтодобавочного трансформатора 15 включена между первыми входным и выходным выводами, и две первичные обмотки соединены последовательно, ихсвободные выводы через первый и вто"рой полупроводниковые ключи соответаственно соединены с вторым входнымвыводом и выводами третьего полупроводникового ключа, а общий вывод первичных обмоток соединен с первымвходным выводом, о т л и ч а ю - 25 щ и й с я тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряженияи повышения точности стабилизации нахолостом ходу и в режимах, близких кнему, второй и третий полупроводникоЗ 0 вые ключи выполнены полностью управляемыми, а параллельно первому и третьему ключу подключены введенные элементы сопротивления, выполненные наконденсаторах.