Источник стабилизированного переменного напряжения

О П И С А Н И Е пц 547738ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 05.06.7 21) 2141695 51) М. Кл,е(3 05 Р 1/2 ки Ю оисоединением зая осударстеенныи комит Совета Министров ССС па делам изобретенийи открытий.1 (088,8 а огублико ния описания 16,05.77(72) Авторы изобретения усакова и Л, В, Гусаков(71) Заявитель кутский политехнический институт 4) ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ПЕРЕМЕННОГ НАПРЯЖЕНИЯИзобретение относится к области электротехники, в частности, к устройствам стабилизации переменного напряжения и может быть использовано для питания различной электро- и радиотехнической аппаратуры, установок для физических исследований, например, для питания установок рентгеноструктурного анализа.Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган, усилитель, трансформаторы, фильтр, фазосдвигающие цепи и амплитудный ограничитель 11.Наиболее близким к изобретению техническим решением является источник стабилизированного переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, стабилизатор постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в переменное, фильтр, цепь отрицательной обратной связи, включенную между выход. ными зажимами источника и управляющим вхс дом стабилизатора постоянного напряжения, и цепь автоподстройки фазы, включенную между выходом фильтра и управляющим входом преобразователя постоянного напряжения в переменное 12,В известном источнике питания переменного напряжения стабилизация осуществляется путем преобразования стабилизированного постоянногонапряжения в переменное с последующей егофильтрацией. При этом выход фильтра через цепьобратной связи соединен со стабилизатором посто 5 ячного напряжения. Имеющаяся в источнике ц:пьстабилизации фазы выходного напряжения включает в себя измеритель фазы, интегрирующее звено,усилитель постоянного тока, фазосдвнгающес устройство и формирователь импульсов запуска пре 10 образователя,На большие мощности размеры и вес источникабудут велики, поскольку при этом необходимоувеличивать модность преобразователя, выходногофильтра и стабилизатора постоянного напряжения,15 при этом увеличиваются габариты и вес силовоготран;форматора, фильтра выпрямителя.Целью изобретения является повышение выходной мощности и подавленче бросков выходногонапряжения.20 Это достигается тем, что источник снабженсиловым и вспомогательным диодным выпрямителями и транзистором, причем выход филь.ра черезвспомогательный диодный выпрямитель и резесторсоединен со входной цепью транзистора, включен 25 ного по схеме с общей базой в диагональ выпрям 547738ленного тока силового диодного моста, другая диагональ которого подключена между выходным и входным зажимами.На чертеже представлена блок- схема источника стабилизированного напряжения.Он содержит включенный параллельно входным зажимам 1 и 2 выпрямитель 3, стабилизатор 4 постоянного напряжения, преобразователь 5 постоянного напряжения в переменное, выходной фильтр 6 преобразователя, вспомогательный диодный мост 7, токозадающий резистор 8, силовой диодный мост 9, в диагональ выпрямленного тока которого выводами базы и коллектора включен регулирую. щий транзистор 10.Регулятор включен в одну из шин, соединяюших входные 1, 2 и выходные 11, 12 зажимы. Между выходными зажимами источникаи управляющим входом стабилизатора постоянного чапряжения включена цепь 13 отрицательной обратной связи,Цепь управления работой преобразователя включает формирователь синхронизирующего сигнала 14, фазосдвигающее устройство 15, формирователь импульсов управления преобразователем 16.Цепь автоподстройки фазы выходного напряжения преобразователя и фильтра содержит измеритель фазы 17, интегрирующее звено 18, усилитель 19 постоянного тока, выходной сигнал которого управляет работой фазосдвигаюп;его устройства 15.Источник стабилизированного переменного напряжения работает следующим образом.Подлежащее стабилизации переменное напряжение сети со входных клемм 1 и 2 подается на выпрямитель 3, а с его выхода - на стабилизатор 4 и далее - на преобразователь 5 постоянного напряжения, с выхода которого напряжение поступает на выходной фильтр 6 преобразователя.Работа преобразователя синхронизируется частотой сетевого напряжения. Для этого напряжение сети подается на формирователь 14 синхронизирующего сигнала,с выхода которого сигнал синхронизации через фазосдвигающее устройство 15 подается на формирователь импульсов запуска 16 преобразователя.Выходное напряжение фильтра 6 выпрямляется вспомогательным мостовым выпрямителем 7 и через токозадающий резистор 8 подается на переход эмиттер-база регулирующего транзистора 10, создавая в эмиттерной цепи транзистора пульсирующий ток.Эмиттерный ток регулирующего транзистора определяет величину коллекторного тока и, следовательно, величину тока в выходной цепи устройства.Для обеспечения работоспособности устройства на регуляторе всегда должно быть падение напряжения, Поскольку регулирующий транзистор включен по схеме с общей базой, его коллекторный ток практически не зависит от величины напряжения на переходе коллектор - база. Таким образом, изменение питающего напряжения приводит лишь кизменению падения напряжения на регуляторе, неотражаясь на величине тока, а следовательно, и навеличине выходного напряжения.5Для стабилизации выходного напряжения приизменении нагрузки через цепь обратной связи 13осуществляется изменение выходного напряжениястабилизатора постоянного напряжения 4. Это приведет к изменению выходного напряжения фильтра 6, и, следовательно, тока управления регулирую.щего транзистора 10, что вызывает изменение токачерез нагрузку и возвращение величины выходногонапряжения к его номинальному значению.Поскольку транзистор, включенный по схеме собщей базой, не является идеальным токостабилизирующим элементом изменение питающего напряжения вызывает некоторое изменение выходногонапряжения. Однако благодаря действию цепи обратной связи 13 это отклонение от номинальногозначения ликвидируется.Таким образом, броски питающего напряженияпринципиально не могут пройти на выход источвикавони целиком падают на ре;уляторе; изменения выходного напряжения. связанные с изменением нагрузки, компенсируются благодаря действию цепи отрицательной обратной связи.Для неискаженной работы регулятора необходимо, чтобы управляющий ток регулирующеготранзистора был спнфазным со входным напряжением. Это достигается благодаря наличию цепиавтоподстройки фазы выходного напряжения фильтра 6 по фазе входного напряжения. Для этогоуказанные напряжения подаются на измеритель фазы 17, с выхода которого импульсы, по длительности пропорциональные фазовому сдвигу, поступаютна вход интегрирующего звена 18,Выходное напряжение интегрирующего звена,пропорциональное длительности импульсов, черезусилитель 19 постоянного тока поступает на фазосдвигающее устройство 15, обеспечивая необходимый сдвиг фазы синхронизируюшего сигнала, поступающего на формирователь 16.Использование изобретения позволяет сущест 45 венно увеличить выходную мощность известногоисточника питанич переменного напряжения, сохраняя при этом одно из важных достоинств его -подавление бросков питающего напряжения и лишьнезначительно ухудшая весогабаритные характерис 50 тики источника питания.Фор мула изобретенияИсточник стабилизированного переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, стабилизатор постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в переменное, фильтр, цепь отрицательной обратной связи, включенную между выходными зажимами 60 источника и управляющим входом стабилизатораанасьев едактор оррект аз 787/10 Тираж 1 062 По Государственного комитета Совета Мини по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5длисноестров СС И Филиал ППП "Патен жгород ул Проектная 4 5постоянного напряжения, и цепь автоподстройки фазы, вклю.1 енну.о между выходом фильтра и управляющим входом преобразователя постоянного напряжения в переменное, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выходной мощности и подавления бросков выходного напряжения, он снабжен силовым и вспомогательным диодньви выпрямителями и транзистором, причем выход фильтра через вспомогательный диодный выпрями. тель и резистор соединен со входной цепью транзис 6тора, включенного по схеме с общей базой вдиагональ выпрямленного тока силового диодногомоста, другая диагональ которого подключена меж.ду выходным и входным зажимами источника.5Источники информации, принятые во вниманиепри зкспертизе:1. Авторское свидетельство СССР У 228089, М.Кл, 5051 1/30 от 1967 г.2. Авторское свидетельство СССР Х 395821, М10Кл, (3051 1/20 от 1970 г. (прототип) .