Стабилизатор напряжения переменного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 792229(22) Заявлено 07,09,78 (21) 2659456/24-07 с присоединением заявки М ГесударствеиныМ кекнтет СССР ао делам изоеретекнй н аткрытнй(53) УДК 621 .316,722. 1. (088.8) Дата опубликования описания 03,01.8 1(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретенье относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.Известен стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий исполнительный орган, выполненный в виде последовательного Ь С-контура, стабилизация величины выходного напряжения осуществляется изменением параметров контура обычно с помошью включенных в контур регулируемых цепью управления индуктивностей, в качестве которых используются либо дросселя насыщения, .,либо последовательно соединенные линейные дросселя и тиристорные ключи. В состав цепи управления входят измерительный элемент, сравнивающий величину выходного напряжения с эталонным, усилитель рассогласования и оконечное уст 20 ройство, в качестве которого используется либо усилитель мошности, нагруженный обмотками управления дросселя насышм ния, либо фазосдвигающее устройство,формирующее импульсы для управлениятиристорным ключомНаиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор, содержащий резонансный контур, дроссель которого включен между входными соответствующим выходным выводом,а конденсатор - между выходными выводами, измерительный элемент, входы которого подключены параллельно выходнымвыводам, в выход соединен с входом усилителя рассогласования, и подключенныйпараллельно выходным выводам регулирующий орган, состоящий иэ усилителяпеременного тока и двух транзисторов,переходы база-эмиттер и коллекторэмиттер которых эашунтированы диодами 121,Недостатками такого стабилизатораявляются низкий КПД, а кроме того,возможность перенапряжений, возникающих иэ-аа того, что при пропадании напряжения, подаваемого с выхода усилителя переменного тока на базы трвнзи2229 ф 1 О 20 30 35 40 Входное нестабилизировенное напряжение подается на входные выводы стабилизатора, а выходное напряжение снимается с конденсатора 2 и поступает на нагрузку, .коллекторы транзисторов 4 и 5, вход измерительного элемента 1.1 и сигнальный вход управляемой фазоврашвюшей цепи 13.Сигнал, рассогласования, пропорциональный отклонению величины выходного напряжения от номинального значения, подается с выхода измерительного элемента 11 нв вход усилителя рвссогласовв 3 79 сторов регулирующего органа его эквивалентного сопротивления, резко возрастает,.При этом значительно. возрастают напряжения на элементах резонансного контура стабилизатора, что снижает его надежность.Целью изобретения является повышение КПД и надежности.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор введена управляемая фазовращеющая цепь, сигнальный вход которой подключен к выходным выводам управляющий вход - к выходу усилителя рассогласования, в выход - к входу усилителя переменного тока, выпол ненного с фиксированным усилением, в раэонгнсный контур введен дополнительный конденсатор, включенный между эмиттерами транзисторов регулирующего органа,На фиг. 1 представлена схема стабилизатора напряжения переменного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу стабилизатора.Стабилизатор напряжения переменного тока содержит резонансный контур, состоящий иэ дросселя 1, включенного между входным и соответствующим выходным выводом, конденсатора 2, включенного между выходными выводами, и конденсатора 3, включенного между эмиттерами транзисторов 4 и 5, базы которых подключены к выходу усилителя переменного тока 6 с фиксированным усилением, коллекторы - к выходным выводам, а переходы базв-эмиттер и базакоппектор звшунтированы диодами 7,8, 9 и 10. Кроме того, стабилизатор со,держит измерительный элемент 11, подключенный входом к выходным выводам, в выходом - к входу усилителя рассогласования 12, выход которого соединен с управляющим входом управляемой фазовреыающей цепи 13, сигнальный вход которой подключен к выходным выводам, в выход,. - к входу усилителя переменного тока 6. ния 12, с выхода которого усиленныйсигнал рассоглесования подается на управляющий вход фазоврвшаюшей цепи 13,На временной диагреемме 14 (фиг.2). показано напряжение, поступающее на сигнальный вход фвзовращающей цепи 13,а на диаграмме 15 - выходное напряжение этой цепи. Величина напряжения, поступающего на управляющий вход фазовращающей цепи 13, определяет фазу напряжения ( диаграмма 15) относительнонапряжения (диаграмма 14) и его амплитуду. Пунктиром на временной диаграмме 15 показано выходное напряжение управляемой фаэоврещвющей цепи, когда его фаза равна нулю, в амплитуда максимальна. При фазовом сдвиге нв 90 амплитуда этого напряжения равна нулю.Показанная на фиг, 1, управляемаяфаэовращающая цепь 13 выполнена в виде последовательно соединенных резистора с регулируемым сопротивлением и конденсатором, Однако возможны и другие варианты исполнения данной цепи.Выходное напряжение фвзоврашающей цепи 13 через усилитель переменного тока 6 с фиксированным усилением подается на базы транзисторов 4 и 5,Из-аа малого падения напряжения наэмиттерных переходах этих транзисторови диодах 7,8 выходное напряжение усилителя 6 практически полностью повторяется нв конденсаторе 3. Таким образом, величина сигнала рассогласования определяет величину тока через транзисторы 4, 5 и конденсатор 3, а следовательно,и эквивалентное активное и реактивное (емкостное) сопротивление регулирующего органаУправляемая фезоврашаюшая цепь 13и усилитель переменного тока 6 с фиксированным.усилением обеспечивают такой фазовый сдвиг между напряжением на выходных выводах и напряжением .нв4 конденсаторе 3, при котором ток через конденсатор 3 и напряжения, прикладывае-, мые к транзисторам 4, 5, совпадают по фазе, При этом одна полуволна токе конденсатора 3 протекает чер з транзистор 4 и диод 10, а другая - через транзистор 5 и диод 9.Регулирование величины выходного напряжения стабилизатора осуществляется следующим образом.Если необходимо увеличить величину выходного напряжения стабилизатора, то уменьшается фазовый сдвиг между входным и выходным непряжением фезовращаюшей цепи 13. При этом напряжение5 7 на конденсаторе 3 увеличивается, что ведет к увеличению эквивалентной емкости регулирующего органа.Одновременно эа счет уменьшения падения напряжения на транзисторах 4, 5 уменьшается мощность, рассеиваемая регулирующим органом. Для уменьшения величины выходного напряжения стабилизатора увеличивают фазовый сдвиг, вносимый фаэоврашающей цепью 13, что приводит к увеличению мощности рассеиваемой регулирующим органом и уменьшению его эквивалентной емкости.Одновременное изменение активного и реактивного эквивалентного сопро.ивления регулирующего органа позволяет значительно уменьшить рассеиваемую им мощность. Кроме того, при пропадании напряжения, подаваемого на базы транзисторов регулирующего органа, ток через конденсатор 3 полностью прекращается и емкость контура определяется только емкостью конденсатора 2, Поэтому, в отличие от известного стабилизатора, где емкость контура остается неизменной, в предлагаемом стабилизаторе при пропадании напряжения, подаваемого на базы транэистороврегулирующего органа, перенапряжения на элементах резонансного контура не возникают, что значительно повышает надежность стабилизатора.формула изобретенияСтабилизатор напряжения переменного тока, содержащий резонансный контур,92229 6дроссель которого включен между входным и соответствующим выходным выводом, а конденсатор - между выходными выводами измерительный элемент, входы которого подключены параллельно выходным выводам, а выход соединен с входом усилителя рассогласования, и подключенный параллельно выходным выводам регулирующий орган, состоящий из усилителя а переменного тока и двух транзисторов,переходы база-эмиттер и коллектор-эмиттеркоторых зашунтированы диодами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности стабилизатора, в него введена управляемая фазовращаюшая цепь, сигнальный вход которой подключен к выходным выводам, управляющий вход - к выходу усилителя рассогласования, а выход - к входу усию лителя переменого тока, выполненногос фиксированным усилением, в резонансный контур введен дополнительный конденсатор, включенный, между эмиттерами транзисторов регулирующего органа.25Источники информации,принятые во вниммние при экспертизе 1. Патент США Хф 3389176, кл. б 05 Р 1/12, 1975.2. Авторское свидетельство СССР М 574707, кл. Ст 051/14 1976Составитель С. ЧернышеваРедактор 3. Ходакова Техред МДолинка Корректор В. БутягаЗаказ 9432/47 Тираж 956 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4