Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 О 05 Р 1/4 ЗС) ЕТЕНИ нно Б РА- ЯЖЕехни ение овы ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 650069, кл, 6 05 Е 1)58, 1979.(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротке. Целью изобретения является улучшдинамических характеристик путем и обретение относится к электротехнике.Целью изобретения является улучшение динамических характеристик путем повышения устойчивости,На фиг.1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Преобразователь содержит регулирующий элемент 1, имеющий первый и второй выводы управления, первый выходной вывод которогосоедйнен с первым входным выводом силового выпрямителя 2, причем второй входной вывод силового выпрямителя 2 и второй выходной вывод регулирующего элемента 1 соединены соответственно с первым и вторым выводами 3 и 4 для подключения источника питания переменного тока, Первый и второй выходные выводы 2йчивости. Устройство содержит щий элемент 1, силовой выпрямиок 7 управления. Регулирующийвыполнен на основе диодного выпрямителя с транзистором в постоянного тока. За счет введе управления двух двухполуперипрямителей 16, 20 и второго атора 13 обеспечивается практилючения регулирующего воздейряжение на входе управления щего элемента 1) относительно е ошибки, что позволяет увели- устойчивости при заданном кое стабилизации, чем достигается ф-лы, 2 ил. щения усто регулирую тель 2 и бл элемент 1 МОСТОВОГО диагонали ния в блок одных вы трансформ ческое иск ствия (нап регулирую напряжени чить запас эффициент цель. 1 з.п силового выпрямителя 2 объединены с соответствующими выводами 5 и 6 для подключения нагрузки. Блок 7 управления содержит первый трансформатор 8, первичная обмотка 9 которого соединена с первым и вторым выводами 3 и 4 для подключения источника питания переменного тока, а вторичная обмотка 10 подключена к входу первого двухполупериодного выпрямителя 11. Первичная обмотка 12 второго трансформатора 13 через первый резистор 14 подключена соответственно к первому и непосредственно второму выходным выводам регулирующего элемента 1. Вторичная обмотка 15 второго трансформатора 13 подключена к входу второго двухполупериодного выпрямйтеля 16, к выходу которого подключен емкостн ый фил ьтр (конденсатор) 17 и вход усилителя-преобразователя 18.Дополнительная Вторичная Обмотка 19 второго трансформатора 13 подключена к входу третьего двухполуперлодного выпрямителя 30, к выходу которого подкл;очены емкостный фильтр (конденсатор) 21 и ВыВОд О, 6 для подключения нагрузки. с 1 ы ход усилителя-преобразователя 18 герез пОследОВательно соединенные Диод 2 и второй резистор 23 подключен к перг иу входу переключающегс элемента 24, второй вход которого соединен с выходом первсго двухполупериодного выпрямителя 11. Выход переклгочающего элемента 24 соединен с первым выводом управления регулиругощего элемента 1, второй вывод управления которого соединен с общей точкой выходов первого и второго двухполупе риодн ых выпрямителей 11 и 16 и через третий резистор 25 с первым входом переключаюшего эле.мента 24, выполненного в виде последова.тельно соединеннь 1 х компаратора 26 и усилителя 27 мощности, Регулирующий элемент 1 может быть выполнен в виде диод- ного моста на диодах 28-31. в диагональ постоянного тока которого включен транзистор 32, переход база-эмиттер которого, зашунтированный резистором 33, Образуют вход управления, Выводы коллектор-эмиттер транзистора 32 могут быть зашунтированы цепочкой 34 защиты От перенапряжений. Силовой выпрямитель 2 может содержать последовательно соедлненные силовой трансформатор 35, мостовой выпрямитель 36 и фильтр 37, Б сос.гав усилителя-преобразоватеггя 18 могут входить источник 38 Опорногс напрякенля и операционный усилитель 39.На временных диаграммах 40-45 представлены соотВетственно вепрякение Ез,4 на выводах для подключения источника питания переменного тока, напряжение Е 1 на выходе первого двухполупериодного выпрямителя 11, напряжение Е 24 на выходе переключающего элемента 24, напряжениа Е 1 на выводах регулирующего элемента 1, напряжение Е 19 на выводах дополнительной вторичной обмотки 19 второго трансформатора 13, напояжение Езз на ьыходе силового трансформатора 35 силового выпрямителя.Преобразователь работает следующим образом.В момент включения напряжения питания переменноготока Ез,4(фиг,2, диаграмма 40) напрякение Е 5,в на выходных выводах 5,6 для подключения нагрузки близко к нулю, близки к нулю также и напряжения на конденсаторах 17, 21 емкостных Фильтоов второго и третьего двухполупериодных вь 1- прямителей 16 и 20, Напрякение на инвер гп 40 тирующем входе операционного усилителя 39 также близко к нулю, а на неинвертирующем входе существует опорное напряже. ние езв От источника 38. поэтому напряжение Е 1 в на выходе усилителя-преОбразователя 18 имеет положительную полярность и максимальную величину,соотве гстаенно напряжсние положительной полярности Е на третьем резисторе 25 и на неглнвертируощем входе компаратора26 также максимально, Напряжение Е 2 л (диаграмма 42, фиг.2) на выходе переключающего элемента 24 (т.е, на выходе неинвертирующего усилителя 27 мощности) при этом максимально и имеет полокительную полярность, чем обеспечивается насыщение транзистора 32 (диаграммы 41, 42, фиг.2) и отпирание регулирующего элемента 1. В результате к обмотке силового трансформатора 35 прикладывается напряжениепитания Е з,4, Как следствие, на выходе силового выпрямителя 2 и на нагрузке появляеся выходное напряжение Е 5,6, На вь 1 ходепервого двухполупеоиодного выпрямителя 11 без флльтра существует напряжение Е 11 в виде положительных полуволн синусоиды, амплитуда этого напряжения пропорциональна Е (диаграммы 40,41, фиг,2). Винтервалах времени с 1,г 2 напряжение Е 11превышает величину Е 2 в (диаграмма 41,фиг,2), в результате в этом интервале напря-.жение Е 2 л падает до нуля. Таким образом, втечение интервала времени г 1 л 2 регулирующий элемент 1 запирается, напрякение ЕВ 5 на первичной Обмотке трансформатора принимает вид, показанный на диаграмме 45 (фиг.2), Напрякение на регулирующем элементе 1 в этих условиях представляет собой последовательность импульсов с чередующейся поляаностью (диаграмма 43, фиг,2), Такой ке Формы импульсы Е 1 В с увеличенной в и раз амплитудой появляются и на дополнлтельной вторлчной обмотке 19 второго трансформатора 13, первичная обмотка 12 которого через первый резистор 14 подключена параллельно регулирующему элементу 1 (и - коэфФициент трансформации обмоток 19 и 12 Эти импульсы подвергаются амплитудному ограничению на уровне, равном выходному напряжению Е 5,в, что достигается с помощью тоетьегодвухполупериодного выпрямителя 20 с емкостным фильтром 2" который подключен параллельно выходу силового выпрямителя 55 2 (диаграллгла 44, фиг,2), Токоограничиваю.щим элементом процессе ограничения амплитуды является гервый резистор 14,Амплитуда Е 1 в импульсов на вторичной оо" мотке 15 второго трансформатора 13 в этихусловиях прямо пропорциональна величине25 30 л т. л 5 выходного напряжения. Квазипостоянное напряжение Е 17, которое получается из напряжения Е 15 в результате двухпалупериодного выпрямления во етарам двухполупериаднам выпрямителе ,6 с емкостнымл фильтоам 17, прл этих условиях содержит информацию о величине выходного напряжения.Стабилизация выходного напряжения достигается следующим образом. Напряжение Е 17 пропорциональное Еб,б поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 39, на неинвертирующий вход которого подается опорное напряжение от источника 38 опорного напряженля, Если возникает тенденция к возрастанию напряжения Е 5,6 (и следовательно Е 1;), то напряжение, от выхода операционного усилителя 39 поступающее через диод 22 и делитель напряжения на втором и третьем резисторах 23, 25 на неинвертирующий вход кампаратара 26, становится меньше напряжения Е 25(диаграмма 41, фиг,2). По этой причине делитель- ность интервала времени 1112 возрастает, а амплитуда напряжения Ез 5 уменьшается (диаграммы 41,42,45, фиг.2), Соответственна уменьшается и выходное напряжение Е 5,6 до тех пор, пока не станет вновь равт ным заданному номиналу.формула изобретения 1, Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий регулирующий элемент, имеющий первый и второй выводы управления, первый выходной вывод которого соединен с первым входным выводом силового выпрямителя, причем второй входной вывод силового выпрямителя и вторал выходной вывод регулирующега элемента соединены соответственно с первым и зтарйм выводами для подключения источника питания переменного тока, первый и второй выходные выводы силового выпрямлтеля обьединены с соответствующимл выводами для подключения нагрузки, блок упоавления, содержащий первый и второй трансформаторы, переключающий элемент, усилитель-преобразователь, первыл деухс" 10 15 20 палупериодный выпрямитель, причем первичная обмотка первого трансформатора соединена с первым и в 1 арым выводами для подключения источника питания переменного тока, а вторичная обмотка подключена к входу первого двухполупериодного выпрямлтеля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью улучшения динамических характеристик путем повышения устойчивости, е блок управления введены первый, второй и третий резисторы, диод, второй и третий двухпалупериодные выпрямители с емкостными фильтрами на выходе, второй трансформатор снабжен дополнительной втарицнал обмоткой, соединенной с входом третьео двухпалупериаднаго выпрямителя, выход которого подключен к выводам для подклочения нагрузки, первичная обмотка второго трансформатора через первый резистор соединена с первым и вторым выходными выводами регулиру ащсга элемента, вторичная обмотка второго трансформатора соединена с входам второго двухпалупериаднага выпрямителя, выход которого через усилитель-преобразователь и последавательно саединеннь;е диод и второй резитсар падклюцен к первому входу переключающего элемента, етарсй вход катарага соединен с вь,ходом первого двухполупериаднага выпрямителя, выход переключающего элемента соединен с первым выводам упаавления регулирующего элемента, етооай еь 1 еаа управления которого соединен с общей точкой ьыхадае первого и зтара "а двухпалупериадных выпрямителей и ,ерез третий резистор соединен с первым входам переклюцающего ЭЛЕМЕНТа, ЕЫПОЛНЕННОГО П ЯИДЕ ПОС 1 вдаеа тельно соединенных кампаратара и усилителя мощности.2, Преобразователь па п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, цта регулирующий элемент содержит транзистор, включенный в диагональ постоянного тока диаднога мостового выпрямителя, диагональ переменного тока катарага яеляе-ся входом регулируюе.,его элемента, а переход база-змиттер транзистора является входам управления.