Стабилизатор напряжения постоянного тока

(21) 251)5 6 05 Г 1 56 ОБРЕТЕН ЬСТ СР985,ПОСТОЯНщий ос- дополни- трехх ключах лектрозобретение относит автоматик ия й обмот ител ие доп2 а) чеистортронны ряже (фиг ки 12 тель нь гран ез токоо9 подаетключей я на3-18,и р оэлоп ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(72) О,В,Сушилин и Г.А,Москалев (53) 621,316.722,1(088,8) (56) Полупроводниковые приборы в технике электросвязи, Сб, статей,/ Под ред, Н,Ф,Николаевского, - М,: Связь, 1975, вып. 15, с, 126 130, рис. 1Авторское свидетельство СС Р 201810, кл. С 05 Р 1/56, 1 (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания устройств автоматики, связи, вычислительной техники. технике и может быть использовано блоках питания устроиств и, связи и вычислительной техники,Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора напряжен постоянного тока.На фиг,1 представлена электрическая структурная схема стабилизатора напряжения постоянного тока; на фиг.2 - временные диаграммы вторич- ных напряжений трехфазного трансформатора и управляющих импульсов, поясняющие работу стабилизатора,Стабилизатор напряжения постоянного тока содержит трехфазный мостовой выпрямитель, анодная группа которого выполнена на диодах 1-3, а катодная группа - на транзисторах 4-9, трехЦель изобретения - повышение надежности устр-ва. В него введены элементы И, усилители мощности и трехфаз-.ный мост на оптоэлектронных ключахс нагрузкой в виде токоограничивающего резистора, С помощью оптоэлектронных ключей и логических элементов Иформируют информационные сигналы длительностью 1/6 периода напряжения сети, необходимые для раздельного управления транзисторами трехфазногомостового выпрямителяВходные сигналы, поступающие на входы логических элементов И, стробируются сигналом с блока управленияУсилителимощности, вход каждого из которых подключен к выходам логических элементов И, имеют два выхода, 2 ил,фазный трансформатор 1 О, имею новную вторичную обмотку 11 и тельную вторичную обмотку 12, фазный мост на оптоэлектронны 13-18 с токоограничивающим резистором 19, логические элементы И 20-25, усилители 26-31 мощности и компенса" ционный блок 32 управления, входные выводы 33-34 которого подключены к выходу трехфазного мостового выпрями" теля, а выход 35 подключен к третьим входам логических элементов И 2025. Стабилизатор работаетбразом, 1555699торые включены по трехфазной мостовой схеме, а напряжение основной обмотки 11 подается на вход трехфазного мостового выпрямителя,Каждый оптоэлектронный переключатель, вход которого смещен в прямомнаправлении и, следовательно, черезизлучающий диод протекает ток, формирует на своем выходе информационныйсигнал длительностью 1/3 периода напряжения сети (фиг.2 б).С момента пересечения фазных напряжений фаз а и с (фиг,2 а) напряжение фазы а становится больше напряжения Фазы с, т,е, ЦЦ . С этогомомента на выходах оптоэлектронныхключей 13 и 17 появляются сигналылогического "0", которые поступаютна входы логического элемента И 20и формируют на его выходе сигналлогической "1", Когда фазное напряжение Ц становится больше Фазногонапряжения Ц , ключ 17 закрывается,а ключ 18 открывается. Закрытие ключа 17 приводит к появлению на еговыходе сигнала логической "1", который поступает на один из входов логического элемента И 20, что приво дит к появлению на выходе логического элемента И 20 сигнала логического"0" и окончанию формирования на выхо"де логического элемента И 20 сигналалогической "1", Поскольку пересечение фазных напряжений сети следует счастотой 1/6 периода напряжения сети,35длительность сигнала логической "1"на выходе логического элемента И 20строго фиксирована и составляет 1/3периода напряжения сети,Открытие ключа 18 приводит к появлению на его выходе сигнала логического "0", который поступает наодин из входов логического элементаИ 25, На другой вход этого элементапоступает сигнал логического "О" свыхода ключа 13, который продолжаетоставаться открытым. Появление сигналов логического "0" на входах логического элемента И 25 вызывает навыходе этого элемента сигнал логической "1",При очередном пересечении фазных напряжений, когда напряжение Ц становится больше напряжения Ц , ключ 13 закрывается и на его выходе по является сигнал логической "1", а ключ 14 открывается, Ключ 18 продолжает оставаться открытым, Закрытиеключа 13 приводит к появлению на выходе логического элемента И 25 сигнала логического "0", т,е, к окончаниюформирования сигнала логической "1",длительность которого строго фиксирована моментами пересечения фазныхнапряжений сети и составляет 1/6 периода напряжения сети,Сигнал логической "1 с выходалогического элемента И 20 поступаетна вход усилителя 26 мощности, который управляет транзистором 4 трехфазного мостового выпрямителя, Открытие транзистора 4 происходит тогда,когда его переход коллектор - эмиттер смещен в прямом направлении втечение 1/3 периода напряжения сети.Однако сам транзистор 4 находится воткрытом состоянии только 1/6 периода напряжения сети,Сигнал логической с выхода логического элемента И 25 поступает навход усилителя 27 мощности, которыйуправляет транзистором 5, включеннымв то же плечо что и транзистор 4.Транзистор 5 открывается после закрытия транзистора 4 в следующие 1/6 периода напряжения сети,Происходит точное распределениетока нагрузки между транзисторами 4и 5, Так как два транзистора каждогоплеча катодной группы трехфазногомостового выпрямителя смещены в прямом направлении в течение 1/3 периода напряжения сети, то порядок ихевключения по отношению друг к другубезразличен.Аналогично работают пары транзисторов 6 и 7 и 8 и 9 трехфазногомостового выпрямителя,Сигналы логического "0" с выходовключей 14, 18 и 14, 6 для парытранзисторов 6 и 7 трехфазного мостового выпрямителя поступают соответственно на входы логических элементов И 21 и 23, на выходах которыхформируются сигналы логической "1"Эти сигналы через усилители 28 и 29мощности управляют транзисторами 6и 7,Сигналы логического. "0" с выходовключей 15-18 для пары транзисторов8 и 9 трехфазного мостового выпрямителя поступают соответственно на входы логических элементов И 22 и 24,Сигналы логической "1" с выхода логи5 1555699 6ческих элементов И 22 и 24 через уси- ного плечатрехфазного мостовоговыпрялители 30 и 31 управляют транзистора- мителя идентичны и синхронизированы ми 8 и 9. с напряжением питающей сети, что позволяет не только повысить надежность5стабилизатора, но и снизить мощность рассеивания на управляющих переходах транзисторов и расширить возможности наращивания транзисторов в каждом плече трехфазного мостового выпрямителя,формула изобретения Предлагаемый стабилизатор напряжения постоянного тока осуществляет управление транзисторами трехфазного мостового выпрямителя только в моменты времени, когда к их переходу коллектор - эмиттер приложено напряжение в прямом направлении,Длительность отпираемого напряжения на базах транзисторов трехфазного мостового выпрямителя определяется временем пребывания в открытом состоянии транзисторов и равна 1/3 периода напряжения сети. Длительности включения каждого транзистора одОбеспечение необходимой стабилиза"ции напряжения на нагрузке производится блоком 32 управления, Для этого его выход подключен к вторым выходам усилителей 26-31 мощности.В известном стабилизаторе напряжение каждой фазы дополнительной обмотки трехфазного трансформатора одновременно подается в течение полупериода напряжения сети на базы двухтранзисторов, включенных в разныеплечи трехфазного мостового выпрямителя,Наличие отпирающего сигнала набазе транзистора, смещенного в обрат"ном направлении, снижает надежностьработы транзисторов трехфазного мостового выпрямителя и, следовательно,самого стабилизатора,Кроме того, форма сигнала управления транзисторами трехфазного мостового выпрямителя определяется формой напряжения дополнительной обмотки трехфазного трансформатора, чтоувеличивает потери мощности рассеива"ния на управляющих переходах транзисторов. Стабил затор напряжения постоянно-,го тока, содержащий трехфазный мостовой выпрямитель, каждое плечо катодной группы которого состоит из параллельно соединенных двух транзис 20 торов, трехфазный трансформатор сдополнительной и основной вторичнымиобмотками, последняя из которыхподключена к входу трехфазного мостового выпрямителя, и компенсационный25 блок управления соединенный входомс выходными выводами, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены логические элементы И, усилители мощ 30 ности и трехфазный мост на оптоэлектронных ключах с нагрузкой .ввиде токоограничивающего резистора,вход которого подключен к дополнительной вторичной обмотке трехфазного трансформатора, а выходы каядойпары оптоэлектронных ключей черезлогические элементы И объединены иподключены к усилителю мощности, первый выход которого подключен к базе40 того .транзистора трехфазного мостового выпрямителя, который смещен дляработающей пары оптоэлектронных ключей в прямом направлении, а вторыевыходы усилителей мощности.объедине 45 ны и подключены к выходу блока управления,(Ранг.У тко ктор Н.Тупи рректор М,Самборская Тираж 650го комитета по изобретения5, Москва, Ж, Раушская Производственно"издательский комбинат "Патен Заказ 555НИИПИ Государствен113 остав ехред ель С ,Крав Подписноеи открытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5 агород, ул. Гагарина, 1 О