Стабилизатор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16 9) 111) 151) 4 С 05 1" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСКОМ Прирав"2 30Е.С,Родионо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 182772, кл. О 05 Г 1/44, 1964.Кунгс Я.А. и др. Автоматизацияуправления и регулирование напряжения в осветительных установках.Изд-во Энергия, 1979, с. 58-66,рис. 33-34.(57) Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Цельюизобретения является уменьшениеэлектрических помех. Цель достигается тем, что в схему стабилизаторавведены реле 15 и 18 минимального имаксимального напряжений с узлами17 и 20 управления на входе и управляющими ключами 16 и 19 на выходе и четвертый транзисторный ключ 34.этом диод 13 включен в прямом наплении между выходом выпрямителя 1и входом фильтра 14, выход выпрямителя 12 соединен через первый резистор 25 с входом первого "ранзисторного ключа 31 и выходом второготранзисторного ключа 32, а через второй резистор 26 - с входом третьегои выходом четвертого транзисторныхключей 33, 34, Управление силовымиключами осуществляется с выходафильтра 14 через последовательноесоединение первого стабилитрона 23,третьего резистора 27 и ключа 16 реле 5 минимального напряжения, либочерез второй стабилитрон 24, пятыйрезистор 29 и ключ 19 реле 18 максимального напряжения. Такое подключение обеспечивает первое включениесиловых ключей 21 или 22 при переходе напряжения сети через нуль и ихоткрытое состояние до следующего сра"батывания реле 15 или 18. 1 ил,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электроприборов различного назначения, в том числе и для5 питания электро- и радиоприборов бы" тового назначения.Цель изобретения - уменьшение электрических помех.На чертеже показана функциональ ная блок-сХема стабилизатора пере" менного напряжения.Стабилизатор содержит первый трансформатор 1 с первичной 2, первой 3 и второй 4 вторичными обмотками, 15 1второй трансформатор 5 с первичной 6, первой 7 и второй 8 вторичными обмотками, третий трансформатор 9 с первичной 10 и вторичной 11 обмотками, выпрямитель 12, диод 13, фильтр 20 14, реле 15 минимального напряжения с управляющим ключом 16 на выходе и узлом 17 управления. иа входе, реле 18 максимального напряжения с управляющим ключом 19 на выходе и узлом 20 управления на входе, первый 21 и второй 22 силовые двухсторонние бесконтактные ключи, первый 23 и второй 24 стабилитроны, первый 25, второй 26, третий 27, четвертый 28, пятый 29 и шестой 30 резисторы, первый 31, второй 32, третий 33 и четвертый 34 транзисторные ключи, входные выводы 35 и 36 и выходные выводы 37 и 38 стабилизатора переменного напряжения. 35Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.Напряжение сети через обмотку 3 подключается к первичным обмоткам 2 и Ь трансформаторов 1 и 5, причем 40 первичные обмотки 2 и 6 включены последовательно, первые вторичные обмотки 3 и 7 трансформаторов 1 и 5 включены встречно"последовательно, поэтому при замыкании ключа 21 или 22, 45 т.е, когда закорачивается обмотка 4 или 8 напряжение сети практически полностью прикладывается или к пер" вичной обмотке трансформатора 5; .или к первичной обмотке трансформатора 1 соответственно; в этих случаях выходное напряжение на выводах 37 и 38 равно сумме напряжения сети и напряжения на обмотке 7 трансформатора 5 или разности напряжения сети на вы водах 35 и 36 и напряжения на обмотке 3 трансформатора 1. Когда ключи 21 и 22 разомкнуты, напряжение на выходе стабилизатора на выходных выво" дах 37 и 28 равно напряжению сети на входных выводах 35 и 36 плюс йапряжение на обмотке 7 трансформатора 5 и минус напряжение, снимаемое с обмотки 3 трансформатора 1. В случае равенства напряжений на обмотках 3 и 7 трансформаторов 1 и 5 выходное напряжение на выходных выводах 37 и 38 равно напряжению сети, прикладываемому к входным выводам 35 и 36. Рассмотрим работу стабилизатора переменного напряжения в различных случаях.Когда напряжение сети равно номинальному своему значению реле 15 и 18 не срабатывают, управляющие ключи 1,6 и 19 закрыты и соответственно закрыты силовые ключи 21 и 22. Обмотки 4 и 8 трансформаторов 1 и 5 разомкнуты, поэтому напряжение на вы" ходе стабилизатора (выводы 37 и 38) равно напряжению сети (выводы 35 и 36) с прибавлением напряжения, сни" маемого с обмотки 7 трансформатора 5 и с вычитанием напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора 1, при равенстве этих добавочных напряжений они компенсируют друг друга, в результате чего выходное напряжение стабилизатора равно входному напряжению сети, при этом искажений выходного напряжения практически нет.При повышении напряжения сети выше нормы пропорционально повышается напряжение на выходе фильтра 14 и входе узла 20 управления реле 18 максимального напряжения, которое срабатывает и замыкает (открывает) ключ 19, благодаря чему положительное напряжение с выхода фильтра 14 через открытый ключ 19 и резистор 29 и стабилитрон 24 подается на вход ключа 22, ключ открывается и шунтирует обмотку 8, но это происходит только в том случае, когда напряжение, снимаемое с вторичной обмотки 11 третьего трансформатора 9, проходит через нулевое значение и напряжение, снимаемое с выхода выпрямителя 12 через резистор 26, не открывает транзистор ключа 33. Если открывается транзистор 19 не при переходе напряжения сети через нуль (тоже самое будет и на обмотке 11 трансформатора 9), ключ 33 открывается и шунтирует вход силового ключа 22 до тех пор, пока напряжение не станет проходить черезсвое нулевое значение, В этот момент транзистор (ключ) 33 закрывается и напряжение с выхода фильтра 14 через ключ 19 резистор 29 и стабилитрон 24 поступает на вход ключа 22, который открывается и шунтирует обмотку 8. В этом случае все напряжение сети прикладывается к обмоткам 2 и Этрансформатора 1, но так как напряжение на обмотке 3 включено встречно,то напряжение на обмотке 2 равно разности напряжения сети и напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора 1, а обмотка 1 трансформатора 5 представляет омическое сопротивление обмотки, которым можно пренебречь. Поэтому выходное напряжение стабилизатора в этом случае равно разности напряжения сети и напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора 1, т.е. выходное напряжениев этом случае равно номинальному эначению сети. Ключ 33 после запирания при переходе через нулевое значение питающего напряжения напряжения сети) не открывается, так как постоянное напряжение с выхода фильтра 14 через открытый ключ 19 и резисторы 29 и 30 открывает ключ 34, которыйшунтирует вход ключа 33 на все время,пока открыт ключ 19. Поэтому при любой фазе питающего напряжения,силовой ключ 22 или аналогично силовой ключ 21 открывается после срабатывания ключа 19 или 16 и при следующем переходе напряжения сети через нуль, а все последующее время ключ 21 или22 открыт и помехи и искажения выходного напряжения отсутствуют. Аналогично работает стабилизатор при пониженном напряжении сети. В этом случае срабатывает реле 15, открывается ключ 16 и напряжение с выхода фильтра 14 подается на вход силового ключа 21 через резистор 27 и стабилитрон 23, но это происходит также только в случае перехода напряжения сети через нуль, когда ключ 31 заперт, а ключ 32 открывается с помощьюподачи напряжения на вход через резисторы 27 и 28 на время, когда транэистор 16 открыт, Тогда напряжениена выходе стабилизатора равно сумменапряжения сети и напряжения, снимаемого с обмотки 1 трансформатора 5,т,е, выходное напряжение стабилиэатора становится равным номинальномузначению сети, при этом практически25 30 35 40 45 10 15 20 электрические помехи и нелинеййые - искажения стабилизатором не вносятся, что расширяет область применения данного стабилизатора в народном хозяйстве для различных целей,Формула изобретенияСтабилизатор переменного напряжения, содержащий первый, второй и третий трансформаторы, первичные обмотки первых двух трансформаторов соеди- нены последовательно, причем крайний вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с первым входным выводом через первую вторичную обмотку первого трансформатора и первым выходным выводом через первую вторичную обмотку второго трансформатора, включенную встречно с первой вторичной обмоткой первого трансформатора, крайний вывод первичной обмотки второго трансформатора соединен с вторыми входным и выходным выводами непосред .твенно, вторые вторичные обмотки первых двух трансфор"маторов шунтированы первым и вторымсиловыми двухсторонними бесконтактными ключами соответственно, третий трансформатор первичной обмоткойсоединен с входными выводами, выходего вторичной обмотки подключен квходу выпрямителя с фильтром, диод,два стабилитрона, шесть резисторов, три транзисторные ключа, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения электрических помех, в него введены реле минимального и максимального напряжения с узлами управления на входе и управляемыми ключами на выходе, четвертый транзисторный ключ, причем диод включенв прямом направлении между выходом выпрямителя и входом фильтра, выходвыпрямителя через первый резисторсоединен с входом первого транзисторного ключа и выходом второго тран"зисторного ключа, а через второй резистор соответственно соединен с входом третьего и выходом четвертогО транзисторных ключей, управляющий вход дервого силового ключа соединен с выходом фильтра через последовательно включенные первый стабилитрон, третий резистор и управляемый ключ реле минимального напряжения, выход первого транзисторного ключа соединен с общей точкой первого стабилитрона и третьего резисто1416954 Составитель А. КолоколкинТехред Л. Сердюкова Корректор М,МаксимишинецРедактор Л. Пчолинская Тираж 866 Подписное Заказ 4064/45 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ра и через четвертый резистор с входом второго транзисторного ключа,управляющий вход второго силовогоключа соединен с выходом фильтра через последовательно включенные второй стабилитрон, пятый резистор иуправляющий ключ реле максимального напряжения, выход третьего транзис-.торного ключа соединен с общей точкой второго стабилитрона и пятого резистора и через вестой резистор свходом четвертого транзисторногоключа, узлы управления реле и самиреле включены на выход фильтра,