Стабилизатор переменного напряжения

(5 И Й 05 Р 1/ ГОСУД АРСТ 8 ЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЕТЕНИ ЬСТ о АН Ук о СС8.СССР 7.ОГО НА кторную цепь осно в к дноормат в ди САНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИД(54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформс секционированной обмоткой, дтиристорный мост, включенный мвыводами секций обмотки трансфра и одним иэ входных выводов,ЯО 1046741 гональ постоянного тока которого включен токоограничительный элемент в зиде параллельно соединенных ограничительного резистора и основногд силового транзистора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации,токоогс раничительный элемент стабилизатора ,снабжен дополнительным силовым транзистором, который включен парал" лельно ограничительному резистору, а трансформатор выполнен с двумя вспомогательными регулировочными обмотками, одна иэ которых включена угая - в коллекторную цепь дополтельного силовых транзисторов тоограничительного элемента.1 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропитания.Известен стабилизатор переменногонапряжения, содержащий трансформатор с регулироночными секциями, каждая из которых включена в диагональпеременного тока тиристорного моста 11.К недостаткам указанного устройсчва относятся необходимость большогоколичества ключевых элементов. призаданном коэффициенте стабилизации,а также отсутствие защиты тиристор"ных ключей в аварийных режимах работы еНаиболее близким к предлагаемомуявляется стабилизатор переменногонапряжения, содержащий трансформатор с секционированной обмоткой,диодно-тиристорный мост, включенныймежду выводами секций обмотки трансформатора и одним из входных выводов, в диагональ постоянного токакоторого включен токоограничивающийэлемент в виде параллельно соединенных ограничительного резистора и ос"новного силового транзистора.1 2 1,Недостаток известного устройствазаключается в невысоком коэффициенте стабилизации выходного напряжения, что ограничивает область его использования .Цель изобретения - повышение коэффициента стабилизации.Поставленная цель достигается .тем,что в стабилизаторе переменного напряжения, содержащем трансформаторс секционированной обмоткой,. диоднотиристорный мост, включенный междувыводами секций обмотки трансформатора и оцним из входных выводов, вдиагональ постоянного тока котороговключен токоограничигельный элементв виде параллельно соединенных ограничительного резистора и основногосилового транзистора, токоограничительный элемент стабилизатора снабжен дополнительным силовым транзистором, который включен параллельноограничительному резистору, а трансФорматор выполнен с двумя вспомогательными регулировочными обмотками,одна из которых включена в коллек"торную цепь основного, а другая - вколлекторную цепь дополнительногосиловых транзисторов токоограничительного элемента,0467413На чертеже приведена функциональ.ная схема стабилизатора переменногонапряжения .Стабилизатор содержит трансформатор 1, диодно-тиристорный мост 2,силовые диоды 3 и 4 диодно-тиристор"ного моста 2; ограничительный резистор 5 и основной 6 и дополнительный 7 силовые транзисторы токоограничительного элемента со вспомогательными регулировочными обмотками8 и 9, вспомогательные (управляющие)транзисторы 10 и 11, резисторы 12-14и стабилитрон 15 моста 2, тиристорные ключи 16-18 моста 2, обмотки19-22 трансформатора 1, входныевыводы 23 и 24 и систему управления,состоящую из компараторов 25 и 26,усилителя 27, иивертора 28, ждущихблочных генераторов 29-21, дешифратора 32 и компаратора 33.Стабилизатор работает следующимобразом,При подаче питающего напряженияна вход стабилизатора грубая стабилизация напряжения на его выходе осуществляется путем коммутации тиристорных ключей 16-18 моста 2 и подключением соответствующих выводов обмоток 21, 20 и 19 через мост 2 к входным выводам 23 и 24 . При этом в си-ловую цепь оказывается включеннойи одна из вспомогательных обмоток 8или 9 трансформатора 1 .Более точная стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью регулирующего органа на основном 6 и дополнительном 7 силовыхтранзйсторах токоограничительногоэлемента,фоГрубая стабилизация осуществляется по сигналам системы управленияот компараторов 25 и 26 через дешифратор 32 и блокинг-генераторы 29, 30и 31, а точная стабилизация - по сигналам обратной связи, передаваемымс выхода стабилизатора компаратором33 на первый вход инвертора 28, навторой вход которого подается синхронизируюн 1 ий сигнал от питающей сети(входных выводов 23 и 24). Фаза выходного сигнала инвертора 28, работающего с частотой сети, в зависимости от сигнала с выхода компаратора 33 либо совпадает с Фазой сети,либо меняется на противоположную.Для управления основным 6 и дополнительным 7 силовыми транзисторами,выполняющими роль регулирующего ор1046741 Полуволна напряжения на выводе 23 ина втором входе инвертора 28 Сигнал на первом входе инвертора 28 Транзистор 6"0" Открыт Закрыт Открыт Закрыт Закрыт Открыт Открыт Закрыт 3гана точной стабилизации выходного напряжения, используются две цепи,одна иэ которых выполнена на вспомогательных транзисторах 10 и 11, ре" зисторе 14 и стабилитроне 15 и обеспечивает выключение транзисторов 6 и 7 при увеличении тока нагрузки выше допустимой величины, а другая выполнена на компараторе 33, инверторе 28 и усилителе 27 системы управления и обеспечивает ключевой режим транзисторов 6 и 7, причем частота переключения их соответствует частоте питающей сети.Предположцм, что на входе устройства уровень напряжения соответствует номинальному, на синхронизирующем входе инвертора 28 и на входном выводе 23 имеет место положительная полуволна напряжения, а на втором входе инвертора 28 присутствует логическая "1" и работает тиристорный ключ 17, в этом случае силовая цепь замкнута через диод 3, транзистор 6, обмотку 8, тнристор ключа 17, обмотки 20 и 21 и входной вывод 24, а в отрицательной полупериод цепь замкнется через диод 4, обмотку 9, транзистор 7, тиристор ключа 17, обмотки 20 и 21, входной вывод 24. Такой режим работы будет соответствовать подключению к входным выводам ч23 и 24 обмоток трансФорматора, общее количество витков в которых будет рав 1 о+121+Ч 81 где 12 о, Ч 2,1, И 91 - количество витков в обмотках 20, 21 и 8(9). Таким образом, предлагаемый стабилизатор сохраняет основное преимущество прототипа - возможность устракения короткозамкнутых режимов работы коммутируемых секций трансФормато 4Предположим, что на входе устройства уровень напряжения понизился,Компаратор 33 подает на вход инвертора 28 сигнал в виде логическогоИ 110 . Предположим также, что на входном;выводе 23 и синхрониэирующем входе инвертора 28 присутствует положительная полуволна напряжения и работает тиристорный ключ 17. В этом10 случае силовая цепь будет замкнутачерез диод 3, транзистор 7, обмотку9, тиристор ключа 7, обмотки 20 и21 и вывод 24, а в отрицательный полупериод силовая цепь замкнется че 15 рез диод 4, обмотку 8, транзистор 6,тиристор ключа 17, обмотки 20 и 21,вывод 24 . Такой режим работы уст"ройства будет соответствовать подключению к выводам 23 и 24 обмотки,20 количество витков в которой будет2 Р 21 8(91При дальнейшем снижении уровнявходного напряжения по сигналу компараторов 25 и 26 через дешиФратор25 32 и блокинг-генератор 29 включитсятиристорный ключ 16 (выключится 7),исключив тем самым из цепи протекания тока обмотку 20, а алгоритм работы транзисторов 6 и 7 изменитсяна противоположный, т,е. таким образом, чтобы индукция в сердечникетрансформатора оставалась постоянной,тем самым будет оставаться постояннымвыходное напряжение,35В таблице проведен алгоритм работы транзисторов 6 и 7. ра и имеет вдвое больший коэФФициентстабилизации выходного напряженияпри этом же количестве тиристорныхключей диодно-тиристорного моста,что расширяет область его применения,Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИП лнал аказ 7730/47 П 1046741 раж 874 Подписное