Стабилизатор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1)4 О 05 У 1/44 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ д ВТОРСКОМУ Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский,про" ектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники(56) Авторское свидетельство СССР У 532853, кл. 0 05 Р 1/44, 1975.Авторское свидетельство СССР Ир 792233, кл. 8 05 Р 1/44, 1978.(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизаторам переменного напряжения, и может быть использовано для питания различных радиоэлектронных устройств. Цельизобретения - упрощение, снижение установленной мощности и улучшение массогабаритных показателей.Нап,Я 01416955 А 1 ряжение на нагрузке 10 является алгебраической суммой двух напряжений: напряжения сети и напряжения, снимаемого со вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора 1. Интегрирующий фильтр, образованный дросселем 4 и конденсаторами 5,6, обеспечивает сглаживание высокочастотных пульсаций выходного напряжения. Блок управления 9 воздействует на управляющие входы двухтактного реверсивного усилителя, выполненного на высокочастотных ключах 2,3 так, что выходное напряжение поддерживается на заданном уровне. Изменяя скважность импульсов управления, можно в широких пределах регулировать напряжение аторннной обмотки трансформатора 1, ррй Питание двухтактного реверсивного усилителя осуществляется от двухполупериодного выпрямителя, выполненного на диодах 7,8 и конденсаторах 5,6. 2 ил.Изобретение относится к электро"технике, в частности к стабилизаторам переменного напряжения, и можетбыть использовано для питания раз"личных радиоэлектронных устройств,5Цель изобретения - упрощение,снижение установленнай мощности и улуч"шение массогабаритных показателей.На фиг;1 приведена принципиальная схема предлагаемого стабилизатора; на Фиг.2 - диаграммы напряжений,характеризующие его работу.Стабилизатор содержит вольтодобавочный трансформатор 1 высокочастотные ключи " транзисторы 2 и 3, дроссель 4, конденсаторы 5 и 6, диоды7 и 8 высокочастотный блок 9 управления и работает на нагрузку 10,Вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора 1 включена последовательно с дросселем 4 интегрирующего ЬС-Фильтра между входной и выходной клеммами стабилизатора. Пер"вичная обмотка вольтодобавочного 25трансформатора 1 шунтирована двумявстречно-последовательно соединенными высокочастотными ключами - транзисторами 2 и 3 и образует вместе сними регулируемый элемент - двухтактный реверсивный усилитель, подключенный управляющими входами - базамитранзисторов 2 и 3 к выходу блока 9управления, а питающими выводами,образованными средней точкой первичнойобмотки трансформатора 1 и общей точкой соединения транзисторов 2 и 3,подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, выполненного в видедвух встречно-последовательно соеди"ненных диодов 7 и 8, шунтированныхцепочкой из двух последовательно соединенных конденсаторов 5 и 6, котораяодновременно является емкостным звеном интегрирующего ЬС фильтра. Входдвухполупериодного выпрямителя и входблока 9 управления подключены к вы-ходным клеммам, к которым подключена нагрузка 10. Вольтодобавочныйтрансформатор и двухтактный реверсивный усилитель представляет собой регулирующий орган.Стабилизатор работает следующимобразом,При подаче на вход стабилизаторасетевого напряжения оно складывается с высокочастотным, смодулированным по синусоиде высокочастотным напряжением, формируемым регулирующим элементом на вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора 1.Регулирование скважности высоко" частотной вольтодобавки обеспечивает регулирование величины и знака первой по сети гармоники вольтодобавочного напряжения, эа счет которой и обеспечивается стабилизация выходного напряжения на заданном уровне, А остальные высокочастотные гармоники выделяются в интегрирующем ЬС-фильтре 4,5,6.Допустим сетевое напряжение равно максимально допустимому отклонению Чс = Чс маркс (Фиг.2 а). Блок 9 управления вместе с регулирующим органом 1,2,3 обеспечивает поддержание выходного напряжения стабилизатора на требуемом уровне Чд . Для этого выходное напряжение делится емкост" ным делителем, образованным последовательно соединенными конденсаторами 5 и 6, пополам и выпрямляется поочередно диодами 7 и 8. На питающие выводы двухтактного реверсивного усилителя 2, 3 подается выпрямленное выходное напряжение (фиг.26).Поочередное включение транэисто" ров 2 и 3 обеспечивает реверсивное формирование положительных импульсов на одной из первичных полуобмоток и отрицательных импульсов на второй первичной полуобмотке вольтодобавочного трансформатора 1 смодулирован" ных по огибающим двухполупериодного выпрямленного питающего напряжения (фиг,26).При неизменной частоте импульсов управления транзисторами 2 и 3, например, в 10-20 кГц, регулируется их относительный фазовый сдвиг от 0 до 180 эл.град частоты управления. При сдвиге, близком к 900, скважность импульсов, формируемых на обоих первичных полуобмотках вольтодобавочно" го трансформатора 1, равна и первая гармоника по сети суммарного результирующего напряжения на вторичной обмотке трансформатора равна О,При возрастании сетевого напряжения Чс относительный фазовый сдвиг управляющих импульсов транзис" тора 3 смещается в диапазоне О 4 ч90 эл. град и на вторичной обмотке трансформатора 1 Формируется вольтовычитающая по первой гармонике добавка напряжения, обеспечиваю" щая понижение сетевого напряжения и510 20 30 35 40 45 50 55 поддержание выходного напряжения на требуемом уровне (фиг.2 а).При понижении сетевого напряжения Чс относительный фазовый сдвиг управляющих импульсов транзистора 3 смещается в диапазоне 90 4 Ц180 зл,град и на вторичной обмотке трансформатора 1 формируется по первой гармо" нике сетевого напряжения положительная вольтодобавка, обеспечивающая повышение сетевого напряжения и поддержание выходного напряжения стабилизатора на заданном уровне. 1Блок 9 управления обеспечивает формирование высокочастотных управляющих импульсов и подачу их на управляющие входы транзисторов 2 и 3 с относительным фазовым сдвигом, регулируемым с помощью обратной связи блока 9 управления с выходным напряжением.Блок 9 управления стабилизатором может иметь различную структуру исполнения, включающую в себя узел сравнения выходного напряжения с опорным - заданным, узел формирова" ния управляющего напряжения, узел формирования фазного сдвига, т.е. аналогично блокам управления извест" ных стабилизаторов.Особенностью предлагаемого изобретения является использование не од" ного,. а двух последовательно соединенных конденсаторов интегрирующего ЬС-фильтра одновременно и в качестве емкостного делителя напряжения, и в качестве двух плечей двухполупериод" ного однофазного выпрямителя, питающего двухтактный реверсивный усилМ- тель стабилизатора. Применение предлагаемого решения позволяет снизить напряжение питания двухтактного реверсивного усилителя в два раза без применения силового согласующего трансформатора и ис- . польэовать вместо четырех только два диода,Отсутствие силового трансформато" ра на 50 Гц, а также двух диодов обеспечивает практически снижение массогабаритных показателей стабилизатора примерно в 1,5-2 раза, посколЬку вольтодобавочный трансформатор рассчитан на работу на высокой частоте.Выполнение емкостного звена интегрирующего ЬС-фильтра в виде двух последовательно соединенных конденсаторов не приводит к увеличению их установленной мощности, а наличие самих кондесаторов обеспечивает устойчивую работу стабилизатора практически на любую нагрузку. Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган, выполненный в виде вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена одним выводом к входной клемме, а другим выводом через интегрирующий ЬС-фильтр - к выходной клемме, и регулирующего элемента, выполненного в виде двухтакт 25 його реверсивного усилителя на высокочастотных ключах, одни силовые выводы которых объединены, а другиесоединены с соответствующими выводами первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, выполненной сосредней точкой, вместе с объединенными силовыми выводами высокочастотных ключей являются выводами питания двухтактного реверсивного усилителя и подключены к выходу двухполупериодного выпрямителя, входом связанного с выходными клеммами,блок управления, вход которого подключен к выходным клеммам, а выход - к управляющим входам двухтактного реверсив" ного усилителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, снижения установленной мощности и улучшения массогабаритных показателей, двухполупериодный выпрямительвыполнен в виде двух встречно-последовательно соединенных диодов, шунтированных цепочкой из двух последовательно соединенных конденсаторов, которая одновременно является емкостным звеном интегрирующего ЬС-фильтра, причем вход двухполупериодноговыпрямителя подключен непосредственно к выходным клеммам,Составитель А.ВолковТехред Л.Сердюкова Пчолинская едак орректор М,Васильева Закав 4064/45 Тираж 866ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытии035, Москва, Ж, Раушская наб.,Подписное СССР 4 113 зводственно-полиграфическое предпрщтие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4