Стабилизатор напряжения переменного тока

(22) Заявлено 271 Г 1 44 присоединением з23) Приоритет сударственный комнте СССР о делам изобретений н открытиИ) Заявит 54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО Т ля ивторичы с уп- регуных усилитнсформатого соединети исто относится к электро ности к тиристорным с п ямой и обратной етени в ча ато аетения являетуменьшение габ щ с Изобр етехнике, стстабилиз р м Рсвязями.Известны стабилизаторы переменного напряжения 11 иПервое из известных устройств содержит тиристорный регулятор и два формирователя импульсов, работающих .на один импульсный трансформатор и объединенных с узлом прямой связи.Недостатком этого устройства является ограниченная мощность формирователей импульсов, не позволяющая управлять мощныи тиристорами.Второе из известных устройств, являющееся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержит регулятор на двух встречно-параллельных тиристорах, включенный между входными и выходными клеммами, трансфор" матор управления, первичная обмотка которого соединена с выходными клеммами, а вторичная обмотка выполнена со средней точкой, к которой подклю чен выход усилителя обратной связи, вход которого через опорный стабилитрон и измерительный выпрямитель подключен к выходным клеммам, стабилитроны, резисторы, диоды, конденсаторы, два транзистор е два импульсных тра ра ные обмотки которо н равляющими входами р ров лятора.Недостатком этих устройств является сложность схемы, наличие сравнительно мощного источника питания с громоздким Фильтром для Формирователей импульсов управления тиристорами.Целью изобр ся упроение схемы и аритов .табилиэатора.Поставленная цель достигается тем, что крайние выводы вторичной обмотки трансформатора управления подключены через соответствующие цепочки из последовательно соединенных резистора и первого диода, параллельно которым подклочены стабилитроны, ко вторым диодам и одним обкладкам первых конденсаторов соответственно, другие обкладки конденсаторов соединены со средней точкой .вторичной обмотки трансформатора управления, причем аноды первых диодов и стабилитронов соединены с катодами вторых диодов, аноды которых соединены со входами трансформаторных усилителей соответственно, выходы которыхчерез соответствующие вторые конденсаторы соединены с управляющими входами соответствующих введенных допол. нительных тиристорсв, аноды которыхсоединены с концами первичных обмотоксоответствующих импульсных трансформаторов, а катоды объединены и со"единены с общей точкой транзисторныхусилителей, выходом усилителя обратнойсвязи и средней точкой введенной дополнительной вторичной обмотки транс- фФорматора управления, крайние выводыкоторой через соответствующие третьидиоды соединены с началами первичных обмоток импульсных трансформаторов и с первыми обкладками третьих 15конденсаторов соответственно, вторыеобкладки которых соединены со средней точкой дополнительной вторичнойобмотки трансформатора управления.На чертеже изображена схема стабилизатора напряжения переменноготока.Стабилизатор содержит тиристорныйрегулятор 1, трансформатор 2 управления с двумя обмотками со средними 25точками: основной 3 и дополнительной4, цепочки, состоящие каждая иэ стабилитрона 5, резистора б и диода 7,конденсаторы 8, вторые диоды 9, транзисторные усилители 10, вторые (дифФеренцирующие) конденсаторы 11,дополнительные тиристоры 12, импульсные трансформаторы 13, тертьи диоды14, третьи конденсаторы 15, усилитель обратной связи на транзисторе16, измерительный выпрямитель 17 иопорный стабилитрон 18.Блок управления тиристорным регулятором 1,состоит из двух одинаковыхканалов, один из них Формирует импульс управления в положительную 40полуволну напряжения, другой - в отрицательную. Общими являются толькоусилитель обратной связи 16, измерительный выпрямитель 17 и опорныйстабилитрон 18, 45При подаче на вход стабилизатораположительной полуволны напряжения("плюс" на концах обмотки трансформатора 2, отмеченных точками), как толь-.ко напряжение на верхней половине обмотки 3 увеличится до напряженияпробоя верхнего стабилитрона 5, начнет заряжаться конденсатор 8. Одновременно, с начала положительной полуволны заряжается нижний конденсаторР5515 через диод 14. В этот полупериодверхний диод 9 закрыт, транзистор 10открыт за счет базового резистора,подключенного к плюсовой шине источника питания усилителей, а нижний тиристор 12 закрыт, так как на него неподаются управляющие импульсы. Послеснижения напряжения до напряженияпробоя ток через стабилитрон 5 пре-.кращается, и верхний конденсатор 8начинает перезаряжаться через верхние диод 7, резистор 6 и верхнюючасть обмотки 3, Напряжение на конденсаторе 8 монотонно .падает до нуля,меняет полярность и монотонно нарастает. 1(ак только это напряжениепревысит падение напряжения на транзисторе усилителя обратной связи 16,открывается диод 9, и на транзистор10 поступает запирающее напряжение.Напряжение на транзисторе 10 резкоувеличивается, вызывая прохождениечерез конденсатор 11 и управляющийпереход нижнего тиристора 12 импульса тока. Тиристор 12 отпирается, иконденсатор 15 разряжается через первичную обмотку импульсного трансформатора 13. Со вторичной обмотки этого трансформатора на тиристорный регулятор 1 поступает импульс управления, который отпирает регулятор нотрицательный полупериод входногонапряжения. Импульс упранления дляположительного полупериода аналогично формируется другим каналомуправления. Стабилизация выходного напряжения при изменении входного наПряжения обеспечивается, носновном, за счет прямой отрицательной сняэи, которая обеспечивается трансформатором 2, стабилитронами 5, резисторами б, диодами 7 иконденсаторами 8.,Подбором величины напряженияобмотки 3, сопротивления резистораб и пробивного напряжения стабилитрона 5 можно получить почти полнуюкомпенсацию изменений входного напряжения стабилизатора, Дальнейшееулучшение стабилизации выходногонапряжения при изменении входного напряжения и тока нагрузки получаетсяза счет обратной связи, обеспечиваемой выпрямителем 17, стабилитроном18 и усилителем на транзисторе 16.Прямая связь действует с запаздыванием н полпериода, а обратная связь изза конденсатора, шунтирующего транзистор 16, и фильтра н выпрямителе17 действует со значительно большимзапаздыванием. Для управления мощным регулятором 1 импульсы усиливаются с помощью тиристорных усилителей 12. Питание этих усилителей осуществляется от маломощной обмотки 4 и малых по емкости (доли микрофарады) конденсаторон. Один полупериод отводится для заряда этих конденсаторов, а но второй полупериод конденсаторы полностью отдают сною энергию для управления регулятором 1,Стабилизатор напряжения можетиметь выход не только на переменном,но и на постояннонапряжении (выходпосле выпрямителя 17, который н этомслучае из измерительного становитсясиловым).Применение стабилизатора дает экономию элементов и уменьшение занимаемого им объема.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения переменного тока, содержащий регулятор на двух встречно - параллельных тиристорах, включенный между входными и выходными клеммами, трансформатор 0 управления, первичная обмотка кота- рого соединена с входными клеммами, а вторичная обмотка выполнена со средней точкой, к которой подключен выход усилителя обратной связи, вход 15 которого через опорный стабилитрон и измерительный выпрямитель подключен к выходным клеммам, стабилитроны, резисторы, диоды, конденсаторы, два транзисторных усилителя и два импульсО ных трансформатора, вторичные обмотки которого соединены с управляющими входами тиристоров регулятора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и уменьшения габаритов,25 крайние выводы вторичной обмотки трансформатора управления подключены через соответствующие цепочки из последовательно соединенных резистора и первого диода, параллельно которым подключены стабилитроны, ко вторым 30 диодам и одним обкладкам первых конденсаторов соответственно, другие обкладки конденсаторов соединены со средней точкой вторичной обмотки35 трансформатора управления, причеманоды первых диодов и стабилитроновсоединены с катодами вторых диодов,аноды которых соединены со входамитранзисторных усилителей соответственно, выходы которых через соответствующие вторые конденсаторы соединены с управляющими входами соответ)ствующих введенных дополнительных тиристоров, аноды которых соединены сконцами первичных обмоток соответствукщих импульсных трансформаторов,а катоды объединены и соединены собщей точкой транзисторных усилителей,выходом усилителя обратной связи .исредней точкой введенной дополнительной вторичной обмотки трансформаторауправления, крайние выводы которойчерез соответствующие третьи диодысоединены с началами первичных обмоток импульсных трансформаторов и спервыми обкладками третьих конденсаторов соответственно, вторые обкладки которых соединены со среднейточкой дополнительной вторичной обмотки трансформатора управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 635468, кл. 6 05 Г 1/44, 19782. Позин М. Б, "Безынерционныйстабилизатор переменного напряженияна кремниевых управляемых вентилях",ХХ Всесоюзная научная сессия, посвященная 70-летию изобретения радиоА. С. Поповым, - Секция полупроводниковых приборов. М., 1965.Р ак 4 город, ул. Прое ал ППП "Патент 433/48 Тираж 956 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк 113035, Москва, 3-35, Раушская н