Стабилизатор переменного напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лнительное к авт, вид(5) М. Кл.С 05 Г 22) Заявлено 100276 (21) 2326800/24-0 присоединением заявки И) Приоритет Государственный номитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий УДК 62131 ,722. 1 (088. бликовано 250778.51 оллетень27 5) Лата оп ования описания 0906,78 72) Автор изобретения(71) Заявнтел 54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИ т Изобретение относится к области радиотехники, в частности к стабилизаторам переменного напряжения, от которых питаются выпрямители радио" электронной аппаратуры. 5В известных радиоэлектронных комплексах обычно применяют переменные напряжения синусоидальной или прямоугольной (типа фМеандрф) Формы,Формирование прямоугольного напряжения энергетически более выгодно, чем синусоидального, поэтому генераторы с напряжением типа Меандре в основном используют в качестве автономных источников переменного напря- гв жения в радиоэлектронной аппаратуре, которая по,характеру использования должна иметь малые габариты и массу. Для получения нескольких стабилизированных постоянных напряжений часто Ж используют один централизованный стабилизатор переменного напряжения,от которого питаются выпрямители.Известен стабилизатор переменного напряжения прямоугольной Формы, содержащий регулирующий элемент, необходимые цепи управления и источник постоянного опорного напряжения 11.На вторичной обмотке выходного рансформатора стабилизатора Формируется стабилизированное напряжение типа Меандр. Каждый полупериод напряжения имеет отрицательный скол вершины, Он определяется наличием потерь в реальном трансФорматоре и соотношением величин эквивалентной индуктивности намагничивания, индук тивности и активного сопротивления эквивалентной цепи вихревых токов. При питании таким напряжением выпря мителей с емкостной реакцией нагруз наблюдается отсечка тока во вторичной обмотке трансФорматора. Такой р жим значительно ухудшает использова ние по мощности трансФорматора, так как мощность, требуемая для питания нагрузки за половину периода, должн передаваться из первичной цепи за короткое время до наступления отсеч ки тока, и, следовательно, пиковое ее значение велико.Режим работы выпрямителя с емкос ной реакцкей нагрузки от переменног прягаугольного напряжения с отрицательным сколом вершины эквивалентен режиму работы выпрямителя от синусо идального напряжения.Наиболее близким по технической сущности к предложенйомуявляется стабилизатор переменного напряженийсодержащий соединенный Входом с ВыВОДОМ ДЛЯ ПОЦККгЧЕНИЯ К 11 ИТНЮщЕМУ) ИСТОЧНИКУ РЕГУЛИРУЮЩ)1)1 ГЭРГаН г:;ОР 11.1НаЯ ОбМОТКа БЫХОДНОГОг Трано(т)ОР)с;с"ОРНкоторого соединена с Выводом для подКЛК)ЧЕНИЯ НатУЗКИ 11 ОД 1;1110 ЧЕНЫ)(Одному из Входов сравнивающего блока, аВЫХОД КОТОРОГО СОЕДИНЕН С упра Влг Я)0 гИМВХОДОМ РЕГУглИРУЮЩЕГО ОРГаНН г фаЗИРУ)0 щий узел, Входы которого соедтинонысоответственно с Вь)водаьи для подклюЧВНИЯ К Йнтаг 0 щс МУ ИСТГ)ЧНИКУ И 1),г 1 ГРУЭ 1 Дке 2 эПри подкл."0 чений на выход такогоСтабИЛИс)а л(Эа бло а Выт)РЯМг;ТЕ)т4 Вмкостной ) еакцней нагОузкн (фчл:тРОВ) В ВЫХОДНОМ ТрансфОРМтот)гэ Гсг)И;.",ХОДИТ ОТСЕЧ)(а ТОКВ ПРПЧЕМ, с 1 ЕМ )с(гЗЕ)гшуео пульсацию получа)от на нагрузкеВЫПРЯМИтЕЛЕй С ПОМО 1 гЫ 0 фИЛЬТРОд, ТЕМКОРОЧЕ тУГОЛ ПРГЕОЖДЕНБЯ ОабОтг-",ка через трас 0)орм 1).:.ОЕ) и ре." че Г:ска тока.1 гаКИМ брав О%1 Г 1 тО р и.ЗатОра ХарантЕРЕН НЕдОСТВТОЧНГЭ Вгс)ОО"КИЙ КозффнЦИЕНТ ИГ",ПО)Г Сззо)г гС 1 СГ) с( ВЫ ч С)стоного трансформатораЦель изобретениЯ - повысить козф"ФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВВ."ИЯ Ввтх(ЭД)гОЕ ОттраНСФОРМатОра ПО МО)т)НОСТИ,ЭТО ДОстиГается те 11 что В предло."женнОм стабилизсеторе пеРеменного нг гРЯЖЕНИЯ г ОДЕТЭЖНЩЕМ Г)гЭЕ)гнг(ЕННЫй В),О,)тОМ С ВЫВОДОМ тт)ЕП Пг ттх)" Г 1". Нття 1( ПИТа)0 ЩЕ.4 у ИСТОЧН 11 КУ т. . ГУР ггн) У)(г 1)1)1 и Г)г) Г г,.:ВТОРИЧНаЯ Г)б).;О)г)с, ВЫХОДНОГс) т(г): НС(".Ма 3, Ооа КОТОРОЕ Ос),11 гсгэс(аДля ПОДЕ 11)ЧЕ 1 ИЯ с а г гэИНЫМ К ОДНОМУ НЭ .)ХОДГ), Стг;,гг.,г:;,. г)с),-гбЛОКа ВЫХОД КОтОГ)ОГО СОЕДнс; г.Рс(вляюЩм вхОДОМ РсгУлиРУюЩЯТО ГсР .а.На фаЗИРгг)0)01 тй т ЗЕ,- В)сгтт Ы -гсЭ т ОСосгдиг)глНЫ Сс )Г)ес, Ет. твс.г.) ОвЫ -, г, тДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ К г)НТ)С)10)г)Е)ст .", "г"Сгтгг-.КУ И НаГРУЗКЕ К ДРУГОМУ ВХО)с)г С;.нивающего блока поцключен допале)и"егг(ьЧО ВВЕДЕННЫЙ ГЕНЕРатОР Этсало 1 с.сЭГСРЕМЕННОГО НанряжЕНИЯ, ВХОД КОТГЭг)стогСОеДинен С ВыхОДОМ фазнРУюЩего УЭ."тагНа фнг э 3, 1)Г)г(аэа)1 сс СТРУК.Г"7 рг)с гма преЬлГВ)(еснчГ)ггэ стагбе 1 л)1 эатоРа, 1)афнг е 2 Э нюра ПРЯМО гго гсЬ НОГО 11 ГОг) г:с г,НОГО ННПРЯсжЕНИЯ С ОТРИЦ" ТЕЛЬ 1-".Егг:;, О (О-. бЛОМ ВЕРШЕЕНЫ; На (ОИГ, 3 - Э)ящра ,),:.:Ег 1 г)угольного переменного е)апряжеч)(яположительным сколом Ь,аршины,ПРЕД)1 ОЖЕЕ 1 ЧЫ)с СТабИЛИЗ аТОР, ООТОЕЕТИЗ Г 6 НЕРгаторс 1 ). 3" аЛО;1)г.)ОГО )1 ЕРЕг)1 ЕЕ 1 Г)го напрЯжения, сэат.не 1 за 10 щегс) бхг 01(аКОТОРЫЙ ОДЕгг: М ВХОДОМ СОСБЕ(НЕ 11 " Чьг)ГОдом генератора 1 эталонного пере:с .ного напряжения, а другим - с Выводом для подключения нагрузки, управббЛяЮщЕГО бЛОКа Зг ВЫХОДОМ ПОДКЛ)0 т(ЕсснОГО К уПраздяЮщЕМу ВХОДУ РЕГУЛН)ау)0111 ЕГо органа 4, а ВКОдом - к Выходусравнивающего блока 2, ФазирующегоУэла э ОЕЧН ВХОД г(Г)Т(.)РОГО СОЕДИЕ;Ен.ф,4с" с с Выводом для подключения к питающему источнику, другой - с выводом для под" Кл)ОЧЕНИЯ Е)аГОУЭКИ та ВЫХОД СО ВХОДОМе енератора е эталонного переменного гяап)Р)1(ганн., и Виходте)ого трансформатора б регулнр.,"ющего органа. Генератор 1. эталонного 1)ереме)11(ого напряжения ГсНЕРИРУЕт ПЭРЕМЕННОЕ НаПРЯЖЕНИЕ Эадгг)е)1)с.г форель)г кот(Врун чеобходимо получить на Выходе стабилизатора и Вы-, )тоняет Рот)ь источникГ.порногО на ряжениЕ).ОН синхрониэирован от входного переменчого напряжения через фа. Зн-,гщ)нгг) узлПОИВЯЭКс( К фаЗЕ с)ХОДНОГО ПЕРЕМЕННОГО НаПРЯЖЕЕЕИЯ НЕОб" :-гоцнгг(а ДЛЯ УСТОйЧВОСТИ СХЕМЫ, РЕГУ:.:"УЮ)е)Е 1 й ОРГаи 4 ИГРаЕТ РОЛЬ УПРаВЛЯ- г".)г 1 ОГС СОПРО, И ссЛЕЕ 1:Я г На КОТОРОгМ ВЫ Деляется е(ебходс)мая для стабилиэаЦИИ РНЗКОСТ Мт,Е)ОВЕННЫХ ЗиаЧЕНИй ВХОД"ного и Выходного напрях(енпй стабилизсатгда, РегУЛИРУющий Орган 4 с выхоД- е 1)ем тра;)сгОР 1(е(тоуомг б созДают сДвиг сг)аЭЕг В)1 годт)1 ОГО И ВЫХОДНОГО Е(аЛРЯЖЕНИЙг НО н сранеИвс 101)1 Н 1( Олок 2 необхоДНМО 10)ДГ(Е)атсг, гтат(Риз(ОН 1 тЯ С ВЫХгЭДа СтабИЛИа т,. С ГЕНЕРНТОРа 1 етая(ЭННОГО дерг.Мее 1 е)гс,гз(с)ряг(ен)1 я сннфазнО. Пот)г ЭТОМгг фаэ.-г)0 ЩИй УЗЕЛ 5 КРОМЕ СИН- хрониэацнн .Генератора от входного напряжения служит также для подстрой- КИ фг. Эьг тг ХРОН 11 эг"ЦИИ От ВЫХОДНОГО Ч а),с) Я)1 Е) Нс и вр-.абч )ЕН .: 1) 1 от. Работает следующим.".": с", .: с Г,ХИ ) Ч т О На ВХОД СТ С(бнлиз,:),: э.г:.:1 г) переменное прягг)оуго)ть".;):с, Меа)ЩРнапряжение с От"-."ельч; ":" Г г г)лом 1(а яет)г.с)исгсв сЬт 2) 1, :Е)гЛЕН 1(а ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ аМ 1)ЛИТУДОй С ОтабЕ 111 ЬНО:г.; . 1 гОЕДППОЛОЖИМ таКжЕ,Г, ВТЕКЛО)гЕ)Ь)Г)С ГЕКЕРНТОР НаЧИНаЕт ГЕ- - .)Е)гргЭ(:;ГЬ НаПРЯжЕНИЕ ТИПаИЕаНДРг: с)с)т(сжтг. Тс)ЛЬЕ)1.)М СКОЛОМ В ЕРЫИЧЫ11;Еа(. Т От(Эй рависй с 1 астОТЕ ; о)те)огг- нег;"таи)11(зщ)о 11 гне)ного напряв 1)я (.лагодаря синхро )иэации. Нас(оде стаб)тл)1 эатора на Вторичной Об - ;Т,ГЕ В )ХО.(НОГО Трансформс)тора б ПОЕТС. ПЕ(:)г 1-.Н 11(ЭЕ На;ГРЯжЕНИЕ СДВИН-,1 ОЕ ттс) фаз Е О г Е ОСЕ("ЕЛЬПО ВХОДНОГО НГ)ст)Ет)(Е;,сгя КГ)ТОРОВ ПсдаЕТСЯ На Сранв а 10 гт)гс и; блОК 2 и н а фаз ирующий узелфаэи;Эу)0,Егнй УЗЕЛ ПОДГ;Транвавт Фаэу На г.:.,.ЖЕНс 111 "ЕНЕратора ,. ЭтаЛОННОГО ПЕ,:;:мг нно л-. Напря)1(е)1)ЕЯ таким Гэбраэом, .СТ фаэ) ЕГО В),тХОДОГО НЯПРЯгжЕНИЯ НаЧНДСНЕТ Оса)ЗПНДВТЬ С фазсй ВЫХОДНОГО нг)пряжения стабилизатора. На входы :равнтВа още 1)Г) блока подаются два синфазных напряжения. На его выходе фор.Яруется сигнал, пропорциональный разности синфаэных мгновенных значений О 1)г(Е)1)ИВаЕМЫХ ННПРЯжЕНИй, И ПОДаЕтСЯ1 са ВХО 11 г)ГПРС(ВЛЯЮЩЕГО ОЛОКС( 3 Г КОТОРЫИВыдает напртжение, необходимое для ра боты РгеГУлиРУ 10 щего ОРГана. РегУлиРУ)0- щ)гй ОРГНН г) ИБ 14 ЕНЯЕТ ВНУТРЕННгЗЕ СОПротивление и, следовательно, падениенапряжения таким образом, что формавыходного напряжения на вторичнойобмотке выходного трансформатора 6;совпадает с Формой напряжения генератора 1 эталонного переменного напряжения, а частота - с частотой входного нестабилизированного напряжения, 5При изменении частоты питающейсети изменяется частота синхронизированного генератора 1 эталонного переменного напряжения, а Форма выходЙого, напряжения не изменяется. При 10изменении амплитуды входного напряжения на одном входе сравнивающегоблока 2 появляется дополнительныйсигнал нестабильности,и после с 1 авнения с эталонным переменным напряже- )5нием на этом входе появляется сигналрассогласования, который через управляющий блок 3 изменяет мгновенныезначения падения напряжения на регулирующем органе 4 таким образом, чтоформа и мгновенные значения амплитуды выходного напряжения останутсяпрежними с точностью до погрешностистабилизации схемы,Применение предлагаемого стабилизатора позволяет получить стабилизированное напряжение заданной формы,например ффМеандр" с положительнымсколом из меандра с отрицательнымсколом, синусоидальное " напряжениеиз прямоугольного или трапецеидального и другие виды напряжений, необходимые для практических целей. Еслина выходе стабилизатора (на вторичнойобмотке тр.-,нсформатора) сформировать меандр с положительным сколом вершины и питать им выпрямители с емкостной реакцией, путем подстройки вели-, чины скола напряжения эталонного генератора можно добиться максимального угла прохождения рабочего тока выпрямителей через трансформатор и максимально испольэовать его по мощности. формула изобретенияСтабилизатор переменного напряжения, содержащий соединенный входом с выводом для подключения к питающему источнику регулирующий орган, вторичная обмотка выходного трансформатора которого соединена с выводом для подключения нагрузки, подсоединенным к одному иэ входов сравнивающего блока, выход которого соецинен с управляющим входом регулирующего органа, фазирующий узел, входы которого соединены соответственно с выводами для подключения к питающему источнику и нагрузке, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения коэффициента использования выходного трансформатора по мощности, к другому входу сравнивающего блока подключен дополнительно введенный генератор эталонного переменного напряжения, вход которого соединен с выходом фазирующего узла.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1.Авторское свидетельство СССР Р 396674, С 05 Г 1/30, 1969.2. Авторское свидетельство СССР М 419864, 6 05 Г 1/38, 1970.616619 Составитель В.КругловаТехред,А.Алатырев Корректор Л.Веселов тор А.Кр в 4065/44 ЦНИИПИ Р лиал ППП ффПатент, г. Ужгород, ул. Про Тираж 1033 Подписное ударственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений и открытий 35, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5