Стабилизатор напряжения постоянного тока

ОП ИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕ К ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид.ву(22) Заявлено 07.04. 75(21) 2121053/07с присоединением заявки Союз Советских Социалистицеских Республик(5 Ц М. Кл, 505 Р 1/46 Государственный комитет Совета Министроа СССР по делам изооретений н открытий(46) Дата опубликования опнсання 12.07.77 В. П. Миловэоров, А, К. Мусолин, Н, И, йуплин, Ю. В. Зайцев, А. К. Тищенко и А. ф. Пвчурица(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам питания аппаратуры постоянным током,Известен импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, регулирующий орган которого выполнен в виде преобразователя напряжения, выпрямителя и сглаживающего фильтра. Выходное напряжение регулируется за счет широтно-импульсного управления транзисторами преобразователя. При любых значениях входного напряжения последовательность соединения отдельных алементов стабилизатора не изменяется 1.К недостаткам известного стабилизатора следует отнести трудность резервирования р выходного трансформатора и дросселей фильтра.Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий .регур 0 пирующий орган, собранный иэ ряда однотипных йчеек, в каждой иэ которых на выходе включен трансформатор и выпрямитель с фильтром, и коммутирующие элементы, соединенные управляющими входами с каналами р управления по отклонению от заданных значений по входному и выходному напряжениям 2,Недостатками стабилизаторов подобноговида являются ограниченная область их использования (стабилизаторы работают только от источников с большим внутренним сопротивлением - фотоэлектрическими, терм оэмиссионными преобразователями), а такжетрудности, связанные с отводом тепла, выделяем ого балластными сопротивлениями.Целью изобретения является расширениедиапазона изменения входного напряжения,уменьшение Веса и повышение надежности. стабилизатора.Это достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем регулирующий орган, собранный из. рядаоднотипных ячеек, в каждой иэ которых навыходе включен трансформатор и выпрямитель с фильтром, и коммутирующие алвмвнты, соединенные управляющими входами сканалами управления по отклонению от заданных значений по входному и выходномунапряжениям, выходная цепь каждой из яче 551623вк подключена параллельно к выходным зажимам стабилизатора, а входные цепи ячеексоединены . через коммутирующие элементыпараллельно и последовательно между собой, кроме того, в качестве коммутирующихэдеме нтовобеспечивающих и ослеп овательн оесоединение ячеек, использованы диоды.На фиг. 1 показана структурная схемастабилизатора; на фиг. 2 - схемное выполнение одной ячейки стабилизатора напряжения постоянного .гока.Стабилизатор состоит из регулирующегооргана 1, содержащего ряд однотипных регулирующих ячеек, 2, выполненных, например, по схеме фиг, 2, коммутирующих элементов 3-11, канала 12 обратной связи поотклонению выходного напряжения, управляющего ячейками 2, и канала 13 обратной связи по величине входного напряжения, управ-.ляющего коммутирующими элементами 3-11. яВыходы всех ячеек регулирующего органа вкшочвны параллельно на общую нагрузку (на схеме не показано), а по входуячейки могут образовывать между собой ипараллельное, и параллельно-последовательное соединение в зависимости ог величинывходного напряжения,Устройство работает следующим образом.1Стабилизация выходчого напряжения щкаждой ячейки и стабилизатора в целом осуществляется по одному иэ известных способов, например по широтно-импульсному с.обратной связью по величине отклонения вы-,ходного напряжения, а.ее расчетная мощ- Йность Р, равнаРаС.Ю., и, И.Ю И.а.1где К . - коэффициент пропорциональносж)Р - мощность нагрузки для каждойн.яячейки;- кратность изменения напряженияна входе каждой ячейки,Прй 0 в2 О,ии все ячейки соеди-иены по входу параллельно (кшочи 3,5,6,8,9,11 замкнуты), а необходимое их количество .определяется каки. мАисЯ с30н. в.При ГУв,ми ив 11 4 в мин ячейки соединяютсяпо входу попарно-последовательно, а парамипараллельно (ключи 4,6,8 и 10 замкнуты,остальные разомкнуты), т,е. образуется матрица, столбцы которой содержат две последовательно включенные по входу ячейки, аих количество равно К ( 2, Соответствующее включение ячеек по входуобеспечиваетключи 4,6,8 и 10, управляемые каналом ф) обратной связи 13. При таком соединенииячеек входное напряжение на каждой ячейке изменяется ог Овх мии до 2(вкмии 1г.е. не выходит эа пределы диапазона надежной стабилиэацни. К огда "(в 11 миифв 11 миикаждый столбец матрицы содержит три последовательно соединенных по входу ячейки, а количество столбцов равно й 3 и т.д,таким образом, при любом входном напряжении пересгроение матрицы обеспечивает на входе каждой ячейки напряжение впределах Ов.мииихмии 1 т,е. при кратности, равной двум, Это позволяет значительно полнее испольэовать расчетную мощность каждой ячейки и регулирующего органав целом. В централизованном варианте расчетчая мощность стабилизатора используется полностью только при наибольшем входном напряжении.При работе на нижнем поддиапаэоне напряжения (О 2 Ови) выход отдельнойячейки из строя означает для стабилизатора потерю всего 4и часть его расчетной мощности. В случае 2(вхмии(вхф"вхмияэта часть уввличиваегся до 2 /И и г.д,Как показывают расчеты, иэбыточносч 1 Ьрезервных ячеек для достижения высокихзначений надежности 1 Ы) = О,99- о 999 Ы=ЭооочАС)составляет всего 15-25%,Формула изобретения1. Стабилизатор налряжения постоянноготока, содержащий регулирующий орган, собранный из ряда однотипных ячеек, в каждойиз которых на выходе вкшочен трансформатори выпрчмитвль с фильтром, и коммутирующиеэлементы, соединенные управляющими входами с каналами управления по отклонению огзаданных значений по входному и выходномунапряжениям, отличающийся тем,.го, с целью расширения диапазона изменения входного напряжения, уменьшения весаи повышения надежности, выходная цепь каждой иэ ячеек подключена:параллельно М выходным зажимам стабилизатора, а входныецепи ячеек соединены через коммутирующиеалементы параллельно и последовательномежду собой,2. Стабилизатор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения схемы, в качестве коммутирующих алвментов,обеспечивающих последовательное соедйнение ячеек, использованы диоды.Источники информации, принягыв во внимание при акспертйзе:1. Грейвер Е. С. Ключевые стабилизаторы постоянного гока. Энергия, 1970 г.,стр, 119,2. Авт.свид. СССР М 299009, М.кл.Н 02 Р 13/16, 1968(прототип).551623 Составитель С. Горбачева .А. Либкина Техред С. Беда Корректор Е. Редак 23/25НИИПИ Гос ак филиал ППП "Патент", г. Ужгород оектна Тираж 109 ударственного копо делам изоб Москва, Ж,5 Подписноемитета Совета Министров ССетений и открытийРаущскаи наб., д. 4/Й