Стабилизатор переменного напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Соцналнстнческнх Республик)М, Кл 22) Заявлено 030579 (21) 2761502/24-0присоединением заявки Мо 05 Г 1 14 сударственный комите СССР о дедам изобретений и открытий(5 ЛИЗАТОР ПЕРЕМЕНН ПРЯЖЕНИ орых случем 170 нижения Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания аппаратуры различного назначения, а также в качестве отдельного источника питания.Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий подключенный к входным выводам питающий трансформатор, вторичная обмотка которого вы О полнена с отводами, к которым подключены входом к выпрямителю с фильтром, соединенному выходом с выводами для подключения нагрузки, два реле с цепями управления 1( .Недостатком его является сохране ния перенапряжений на сетевой части обмотки трансформатора при работе от сети с повышенным напряжением,снижающее его надежность, Кроме того,существенным недостатком такого стаби лизатора является наличие только двух ступеней регулирования - одна ступень на повышенное напряжение, а другая ступень на пониженное напряжение. Известные стабилизаторы широкого применения имеют диапазон стабилизации напряжения 170-250 В. Такой диапазон стабилизации напряжения необходим для устройств широкого применения, так как колебания напряжения ЗО электрических сетей в некотчаях могут быть даже больше250 В, особенно в сторону понапряжения.Известен стабилизатор переменного напряжения дроссельного типа, Стабилизатор состоит из силового трансформатора, управляемого многообмоточного дросселя и двух регулирующих систем на транзисторах Г 21.Недостатком этого стабилизатора является большой коэффициент гармоник выходного напряжения, низкий КПД, большие габариты и вес.Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформатор первичная обмотка которого выполнена с отводами, подключенными через контакты реле к входным выводам, а ко вторичной обмотке через, выпрямитель с фильтром, соединенному с выходными выйодами, подключено два ре" ле, первое из которых максимального напряжения,а второе минимального напряжения, и каждое из них соединено с выходом одного из двух узлов управ ления, делитель напряжения, подключенный параллельно выходу выпрямителя с фильтром и состоящий иэ последовательно соединенных трех резисто,ров и стабилитрона33,Недостатком этого стабилизаторапеременного напряжения является узкийдиапазон стабилизации напряжения;обусловленный наличием только двухступеней регулирования, что существенно сужает область применения дан,ного стабилизатора. Кроме того, наличие влияющих друг на друга коммутирующих элементов в делителе напряжения усложняет настройку данного ста билизатора, особенно при увеличенииколичества ступеней регулирования.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей и обласТР применения стабилизатора перемеиного напряжения.Поставленная цель достигается темчто в стабилизатор переменного нагряжения введено дополнительно третьереле минимального напряжения, блокстабилизации постоянного тока и трирезисторных делителя напряжения, причем блок стабилизации постоянного тока включен последовательно с делителем выходного напряжения, и парал -лельно его выходу подключены три резисторных делителя напряжений, выходы которых соединены с входами соответствующих узлов управления реле,причем один из резисторов делителянапряжения, включенного на входе узла управления реле максимального напряжения, шунтирован одним вг деннымуправляемым ключевым элементом, входкоторого подключен к узлу управлениятретьего реле минимального напряжения, а резистор делителя напряжения,включенного на входе узла управлениявторого реле минимального напряжения,шунтирован другим введенным ключевымэлементом, вход которого подключен кузлу управления первого реле максимального напряжения, причем замыкающими контактами первого реле максимального напряжения и размыкающимиконтактами второго и третьего релеминимального напряжения зашунтирова.ны соответствующие резисторы делителя выходного напряжения, а два изотводов первичной обмотки трансформатора образуют дополнительные вьнодные выводы, соответствующие номинальному напряжению питающей сети,На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора переменного напряжения.Стабилизатор содержит трансформатор 1, первичные обмотки 2 и 3 которого выполнены с отводами 4-10, выпрямитель 11 с фильтром, подключенный к одной из вторичных обмотоктрансформатора, делитель 12 выходного напряжения, состоящий из трехрезисторов 13-15, стабилитрона 16,блока 17 стабилизации постоянного то"ка, к выходу которого подключены триделителя 18-20 напряжения, резисторы целителей 21 и 22 шунтированы коммутирующими ключевыми элементами 23 и24 соответственно, выходы делителейнапряжения подключены к узлам 25-27управления, реле 28-30 соответственно, ко:.такты 31-33 которых подключены к первичным об 4 откам трансформатора соответственно, а другие контакты 34-38 этих реле шунтируют резисторы делителя выходного напряжения,два выходных вывода 37 и 38 для подо ключения нагрузки.Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.Напряжение на нагрузки подаетсясо ьторичных обмоток трансформатора :;% 1, работающего в линейном режиме,аэлектрическая сеть - в первичные об:,1 отки 2 и 3, причем их отводы 4-10;-:од:.Яючаются к сети через контакты31- 33 реле 28-30 в зависимости от ве;3 личины сетевого напряжения, кроме то.-о, отводы 5 и 10, соответствующиеноминальному напряжению электрическойсети подключены к выходным выводам37 и 38 для подключения нагрузки,Искодное сОстОяние кОнтактОв 31 р32 и 33 таково,что при номинальномнапрякении сети она подключается котводам 5 и 10 первичных обмоток 2и 3 трансформатора 1, при этом нанагрузках и выводе выпрямителя 11 с 5"3 фильтром напряжения номинальные.узлы 25, 26 и 27 управления в такомсостоянии, при котором реле 28, 9 и30 Обесточены.При повышении напряжения питающей 35 электрической сети против нормы повышается нагряжение на выходе выпрямителя 11 с фильтром, повышается напряжение на выходе блока 17 стабилизации постоянного тока, повышается р,й напряжение на выходе делителя 18 напряжения и соответственно - на входегала 25 управления.Узел 25 управления совместно с реле 28 представляет реле максимального напряжения, т.е. реле 28 срабаты,Фтвеет после возрастания напряжения навходе узла 25 управления до определенного значения, определяемого элементами узла 25 управления, Послесрабатывания реле 28, сеть подключается уже к выводам 4 и 10.На выходе выпрямителя 11 напряжение уменьшается пропорционально изменению коэффициента трансформациитрансформатора 1, обусловленного пе реключением входного вывода с вывода5 обмотки 2 трансформатора 1 на вывод 4. Уменьшается и напряжение,на,выходе блока 17 стабилизации тока ина входах узлов 25-27 управления реле 28- 30.Для получения линейной зависимости напряжений на входах делителейнапряжений 18-20 от напряжения сетив стабилизатор переменного напряжения введен блок 17 стабилизации пос851355 тоянного тока, включенный в делитель 12 выходного напряжения.При колебаниях напряжения сети и соответственно коммутации отводов .первичных обмоток мы имеем иа выходе выпрямителя 11 с фильтром иапряжение, соответствующее номинальному напряжению сети, на выходе блока 17 стабилизации тока напряжение, пропорциональное напряжению сети в данный момент, что обеспечивается включением в делитель 12 выходного напряжения резисторов 13, 14 и 15, причем отношение величин сопротивлений резисторов 13 и 15 соответствует отношению числа:, витков с выводами 4-5, 7-8 и 9-10.об- мотлк -3 трансформатора 1. 15 1 ступень пониженного напря. -жения сети реле30 реле28 реле29+ 2 ступень пониженного напря"жения цепи 3 ступень -ф 4 ступень.-"5 ступень Стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с отводами, подключенными через контакты реле к входным выводам, а ко вторичной обмотке через выпрямитель с фильтром, соединенным с выходными выводами, подключено два реле, первое из которых максимального напряжения, а второе - минимального напряжения, и каждое из них соединено с выводом одного из двух узлов управле-ния делитель напряжения, подключенный параллельно выходу выпрямителя с Фильтром и состоящий из последовательно соединенных трех резисторов и стабилитрона, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и области применения, в него введено дополнительно третье реле минимального напряжения ,с узлом. управления, блок стабилизации постоянного тока и три резисторных делителя напряжения,причем блок стабилизации постоянного тока включен последовательно с делителем напряжения и параллельно его выходу подключены три реэисторных де 25 ЭО 35 0.4При повышении напряжения питающей сети на одну ступень регулирования, срабатывает реле 28 и 29 и своими контактами 31 и 32 переключают первичные обмотки так, чтобы на выходе выводов 5 и 10 первичных обмоток и на выходе выпрямителя 11 с фильт" ром напряжения соответствЬвали номинальному напряжению сети (О = О ОЬьж,щ пителя напряжения, выходы которыхсоединены с входами соответствующих узлов управления реле, причем один иэ резисторов делителя напряжения, включенного на входе узла управления реле максимального напряжения, шунтирован одним введенным управляемым ключевым элементом, вход которого подключен к узлу управления третьего реле минимального напряжения, а резистор делителя напряжения, включенного на входе узла управления второго реле минимального напряжения, шунтирован другим введенным ключевым элементом, вход которого подключен к узлу управления первого реле максимального напряжения, причем замыкающими контактами первого реле максимального напряжения и раэмыкающими контактами второго и третьего реле минимального напряжения эашуитированы соответствующие резисторы делителя выходного При весовом содержании сопротивлений резисторов 13, 14 и 15 равным 2:1:4, а также числа витков,коммутируемых выводами 4-10 при определенном порядке коммутации реле получают восемь ступеней регулирования выходного напряжения, что позволяет легко получать номинальное напряжение сети на выходе стабилизатора (37, 38) при изменении напряжения сети в пределах от +15 до -30 от Ос номинального значения сети, при этом получаем две ступени регулирования выходного напряжения при повыаенном значении напряжения сети и пять ступеней регулирования выходного напряжения при пониженном напряжении питающей сети. Одна ступень регулирования соответствует значению напряжения с весовым содержанием напряжения, снимаемого с числа витков первичной обмотки 3, ограниченной выводами 7 и 8.с При повышении напряжения питающей сети на две ступени регулирования, срабатывает только реле 28 и своими контактами 31 и 34 переключают отво" ды с 5 на 4 первичной обмотки 2 трансформатора 1 и коммутируют резистор 13 контактами 34, при этом на выходе выводов 37 и 38 получаем переменное напряжение, равное номинальному значению сети. При понижении-напряжения питающей сети относительно номинального значения коммутации реле 28, 29 и 30 показана в таблице. Формула изобретения851355 бок =анси Составитель Ю.АндреевРедактор Е.Спиридонова Техред М. Голинка КорректорГ, Наэаубва акаэ 6354/66 Подписи ВНИИПИ Го омитета СССР по дел открытий 113035, И ская наб., д. 4/5Тираж 940 сударственного к ам -изобретений и осква, Ж, Раую фПатент", г. Ужгород, ул, Проектнаяфилиал П 7напряжения, а два иэ отводов первич 1 НОй Обмотки трансформатора образуют дополнительные выходные выводы,соответствующие номинальному напряжению питающей сети. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 316085, кл. О 05 Г 1/20, 1969.2. Чистякова Н. Дроссельный стабилизатор переменного напряжения. - фРадиоф, М 7, 1977.3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2558212,кл. 0 05 Г 1/14, 1977.