Регулятор постоянного напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 997008 Сфез СоветскииСфцналистическиаРеслублик(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву- (22) Заявлено 20. 11. 80 (21) 3005774/24-07 с присоединением заявки Мо(31) М. Кп.з С 05 Г 1/46 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий( 3 УДК б 21, 316, .722(088.8) Дата опубликования описания 15.02,83(54) РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к системамрегулирования электрических величин,а именно к регуляторам постоянногонапряжения, и может быть использовано в электротехнических установках,требующих сравнительно глубокой регулировки по току и напряжению, например, в установках анодного окислениякремния.Известен регулятор постоянногонапряжения с фазовым управлением,содержащий диодно-тиристорный мост,фазосдвигающую цепь для управлениятиристорами и переменный резистор,управляющий величиной выходного по-стоянного напряжения 1 ),Недостатками этого регулятора являются низкая стабильность выходногонапряжения, обусловленная самим способом амплитудно-фазового управления,а также отсутствие стабилизации заданного постоянного напряжения при изменении напряжения питающей сети.Известен также регулятор постоянного напряжения с использованием дляуправления тиристорами релаксационного генератора на однопереходномтранзисторе (ОПТ) 2 и 31.Данный регулятор постоянного напряжения с применением генератора на ОПТ обладает лучшей стабильностью по сравнению с устройством (1, что обусловлено самим способом фазоимпульсного управления.Однако характеризуется отсутствием стабилизации постоянного напряжения при изменении тока нагрузки и напряжения питающей сети.Наиболее близким к изобретению является регулятор постоянного напряжения, содержащий выпрямительный мост, выходом соединенный через тиристор,и фильтр с выводами для подключения нагрузки, параллельно которым включен делитель. напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, стабилизирован. ный выпрямитель, к выходу которого подключен релаксационный генератор, в цепь первой базы которого включен импульсный трансформатор, и включающий задатчик напряжения. В этом регуляторе управление тиристорами производится импульсами напряжения, получаемыми от релаксационного генератора, фаза поступления которых определяется схемой сравнения на усилительном транзисторе (4 .Недостатками этого устройства являются малая глубина регулированияпо току и напряжению, неуниверсальНость схемы сравнения в широком диапазоне напряжений, т,е, схема не мо. жет охватить широкий диапазон напряжений, а также его сложность.Цель изобретения - расширение ди- апазона регулирования выходного напряжения при увеличении кратности изменения тока нагрузки и упрощение при обеспечении стабилизации заданного напряжения.10Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе постоянного напряжения, содержащем выпрямительный мост, выходом соединенный через тиристор и фильтр с выводами для подключения нагрузки, параллельно которым включен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, стабилизированный выпрямитель, к выходу которого подключен релаксационный генератор, выполненный на однопереходном транзисторе, в цепь первой базы которого включен импульсный трансформатор, и включающий задатчик напряжения, последний, выполненный в виде потенциометра, 25 включен параллельно выходу стабилизированного выпрямителя, причем вывод движка потенциометра соединен с эмит. тером однопереходного транзистора, вторая база которого через введенный 30 резистор обратной связи подключена к общей точке соединения резисторов указанного делителя напряжения.На чертеже изображена схема регулятора постоянного напряжения. 35Регулятор постоянного напряжения содержит выпрямительный мост 1 тиристор 2, фильтр, условно изображенный в виде одного звена 3, нагрузку 4, резисторы 5 и б делителя выход" ного напряжения, резистор 7 обратной связи, однопереходный транзистор 8, в цепь второй базы которого включен резистор 9, а в цепь первой базы включен импульсный трансформатор 10, конденсатор 11, соединенный одной обкладкой с обмоткой импульсного трансформатора , а другой с резистором 12, включенный между выводом движка потенциометра (задатчика) 13 и эмиттером однопереходного транзистора 8, причем задатчик подключен параллельно выходу стабилизированного выпрямителя 14.Устройство работает следующим образом,При перемещении движка задатчика 13 наступает момент, когда на экспоненциально заряжаемом через резистор 12 конденсаторе 11 возникает напряжение включения однопереходного 60транзистора (с учетом деления потенциала по цепям резисторы 5, б, 7 итранзистор 8), Происходит генерацияотирающего импульса для тиристора 2,Появившееся напряжение на нагрузке 65 через резисторы 5 и б делителя и резистор 7 обратной связи увеличиваетпотенциал второй базы однопереходного транзистора, в связи с чем фазаразряда экспоненциально заряжаемогоконденсатора сдвигается в сторону бо-,лее позднего включения.При дальнейшем увеличении напряже.ния на задатчике происходит увеличение выходного напряжения и непрерывное сравнение части выходного напряжения с напряжением задатчика.При увеличении тока нагрузки падает выходное напряжение, происходитсмещение фазы открытия тиристора всторону меньшего угла регулирования,и напряжение на выходе восстанавливается.Резистор 7 обратной связи выбирается путем компромисса: с однойстороны желательно обеспечить максимальное значение отрицательнойобратной связи, с другой стороны -слишком малая величина этого резисто.ра снижает напряжение включения ОПТи уменьшает энергию разряда конденсатора 11Оптимальная величина резистораобратной связи находится вблизиВ 2 В, где В - резистор вцепи второй базы ОПТ.Ток резисторов 5 и б делителявыбирается, примерно, в 10 раз больше тока делителя 7, 8,Термокомпенсация изменений выходного. напряжения достигается либооптимальным выбором сопротивлениярезистора В,у; в цепи второй ОПТ;применением йэвестных методов термокомпенсации фактического значенияВ,у или включением термокомпенсирующего элемента в цепь эадатчика.В процессе регулирования выходного напряжения изменение напряженияна второй базе ОПТ не превышает долей вольта, вследствие чего энергияимпульса, включающего тиристор, остается практически постоянной.Схема сравнения, роль которойв данном устройстве выполняет однопереходной транзистор релаксационногогенератора, является универсальнойдля любого диапазона напряжений, Переключается только переменное напряжение на силовой мост и делитель выходного напряжения.Применение предложенного регулятора постоянного напряжения позволяет без заметного усложнения устройства обеспечить его работу в режимерегулируемого компенсационного стабилизатора постоянного напряжения.Формула изобретенияРегулятор постоянного напряжения,содержащий выпрямительный мост, вы997008 Составитель Л, УстинМ, Бандура Техред Т.фанта рректор И.Шулл Ред Заказ 932/65 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по, делам изобретений и открытий 113035, Москва, -35, Раумская наб., д, 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,.ходом соединенный через тиристор ифильтр с выводами для подключения нагрузки, параллельно которым включен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных , резисторов, стабилизированный выпрямитель, к выходу которого подключен релаксационный генератор, выполненный иа однопереходном транзисторе, в цепь первой базы которого включен импульсный трансформатор, и включающий задатчик напряжения, о т л ич а ю щ и й с я. тем, что, с целью расыирения диапазона регулирования выходного напряжения при увеличении кратности изменения тока нагрузки и упрощения при обеспечении стабили эадии заданного напряжения, эадатчик напряжения, выполненный в виде потенциометра, включен параллельно выходу стабилизированного выпрямителя, причем вывод движка потенцибметра соединен с змиттером однопереходноготранзистора, вторая база которогочерез введенный резистор обратнойсвязи подключена к общей точке соединения резисторов укаэанного делителя напряжения.Источники информации,принятые .во внимание при экспертизе1. Тиристоры. Технический справочник под ред. В. А. Лабунцова и др.И., Энергия", 1971, с. 105, рис. 422.2. Там же. с, 230, рис. 9-203. Лекоргийе Ж. Управляеьве электрические вентили и их применение.И., "Энергия", 1971, с, 430, рис. 5-,19.4, Там же, с. 457, рис, 5-54.