Стабилизатор постоянного тока

О П И С А Н И Е 935908ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциалистическихРеспублик(53)М. Кл. а 05 Г 1 лб Гоеударотееианй комитет СССР по делам изооретеиий и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания различных устройств.Известны стабилизаторы тока, содержащие регулируемый инвертор, выходной трансформатор, орган сравне-ния и цепь обратной связи, в которых в целях стабилизации выходного тока инвертора в его вторичную цепь включают эталонный резистор и ( или)тран" сформатор 11.Недостатком таких устройств является необходимость включения датчика тока во вторичную цепь выходного трансформатора, так как при этом на нем теряется часть мощности и он оказывается гальванически связанным со вторичной цепью.Расположение датчика тока на вторичной стороне, при регуляторе, расположенном на первичной стороне, кроме усложнения конструкции элемен" тов, обеспечивающих высокое сопро" тивле 1 е изоляции, приводит к многократному преобразованию сигнала,поступающего с датчика тока, что,всвою очередь, затрудняет обеспечение устойчивой работы стабилизатора5и приводит к большим динамическимошибкам,Наиболее близким к предлагаемомуявляется стабилизатор постоянноготока, содержащий регулируемый инвертор с блоком управления, датчиктока и выходной трансформатор с выпрямителем 21,Это техническое решение позволяетисключить необходимость установкидатчика выходного тока во вторичнойцепи инвертора и тем самым повыситьКПД стабилизатора с большим значением выходного тока, Недостаткомданного стабилизатора является сложность схемы устройства и недостаточная надежность.Целью изобретения является упрощение схемы и повышение надежностиустройства.935908 3Поставленная цель достигается тем, цто в стабилизатор постоянного тока, содержащий регулируемый инвертор с блоком управления, датчик то, ка и выходной трансформатор с выпря мителем, введена цепь иэ последовательно соединенных дросселя и второго датчика тока, подключенная парал,лельно первичной обмотке выходного трансформатора, которая через первый 10 датчик тока соединена с выходом инвертора, причем вход блока управления подключен к выходу введенного узла вычитания, входы, которого соединены с выходами датчиков тока. 5На фиг. 1 приведена Функциональная ьлок-схема стабилизатора; на Фиг. 2 - один из вариантов его выполнения.Устройство состоит иэ регулируемого инвертора 1 с блоком управления 2,выход инвертора через первый датчик тока 3, выходной трансформатор 4 ивйпрямитель 5 подключен к выходу стабилизатора, параллельно первичной -обмотке выходного трансформатора 4включена цепь из последовательносоединенных дросселя 6 и второго датчика тока 7, выходы датчиков тока 3и 7 подключены к узлу вычитания 8,выход которого соединен с входом блока управления 2 инвертором 1Устройство работает следующим образом.Через датчик тока 3 протекает ток1 Ь = 1 и и+т+ 1;35где и - коэффициент трансформациивыходного трансформатора;1 - ток нагрузки;1 - ток холостого хода выходно 40го трансформатора;1 - ток холостого хода катушкииндуктивности.При условии выполнения дросселя 6на сердечнике из того же материала,что и выходной трансформатор 4, вы 45бора рабочей индукции, равной рабочей индукции выходного трансформатора,учитывая, цто напряжения на дросселе6 и первичной обмотке трансформатора4 равны или пропорциональны друг другу, а частоты равны, то при всех условиях эксплуатации ток холостого хода дросселя б пропорционален токухолостого хода выходного трансформатора 4 с постоянным коэффициентомпропорциональности К10 К КК=)0) 17 фгде С) С -.вес магнитопровода, соответственно дросселя 6и трансформатора 4, кг.Таким образом, сигнал, снимаемый с датчика 3 0, пропорционален коэффициенту К 2 1 .Сигнал, снимаемый с датчика 7 О), пропорционален с коэффициентом пропорциональности Ктоку через негоф= ь "1 стТогда на выходе вычитающего узла 8 сигнал равен0 = Оз- О,=Кгп 1 и+ 1 от(+К Ка.-К 4Таким образом, при К =КО+К), что легко реализуется делителем, например реэистивным, установленным на входе выцитающего узла, сигнал на выходе его пропорционален только току нагрузки.Поскольку материал сердечника дросселя 6 тот же, цто и трансформатора 4 а рабочая индукция выбрана одинаковой, то условие пропорциональности Ц= 1 н выполняется автоматически во всех условиях эксплуатации, в том числе при отклонениях температуры окружающей среды.Сигнал с выхода вычитающего узла поступает на вход блока управления 2, где он сравнивается с опорным или задаваемым сигналом О , усиливается) преобразуется и поступает на вход регулируемого инвертора 1, который и отрабатывает ошибку, поддерживая разность сигналов с выхода вычитаю- щего узла и опорного, равную нулю.Таким образом становится возможным обеспечить стабилизирующие Функции устройства без включения датчика тока в выходную цепь нагрузки, а также отказаться от применения сложного выходного трансформатора 4, заменив его на обычный силовой, в том числе серийнь)й, отказаться от преоб" разования сигнала, связанного с его фильтрацией.При этом используется катушка индуктивности дросселя б,представляющая собой обычный магнитопровод с одной низковольтной обмоткой, мощность которой в сотни раз меньше мощности выходного трансформатораУзел вычитания 8 может быть выполнен на операционном усилителе, как это показано на фиг.2, где приведен вариант принципиальной схемы стабилизатора, регулируемый инвертор ;1 которого,собран по двухтактной. схеме. 0 средние точки выходного трансформатора 4 и59359 катушки индуктивности. дросселя 6 включены резистивные датчики токов 3 и 7 соответственно. Уатушка индуктивности дросселя 6 подключена параллельнотрансформатору 4 через разделительные диоды 9 и 10, предотвращающие протекание тока холостого хода катушки через обмотки трансформатора.Сигналы с датчиков 3 и 7 посту- е пают на операционный усилитель 11 через делители на резисторах 12-15.Разностный сигнал с выхода операционного усилителя 11 поступает на операционный усилитель 16, где он и сравнивается с опорным напряжением и поступает на схему формирования импульсов управления 17 транзисторами инвертора или регулятора 18, показанного на фиг. 2 пунктиром. Через выпрямитель 5 нагрузка 19 подключена к выходному трансформатору 4. Работа схемы аналогична описанной работе устройства по фиг,1. 08 бформула изобретенияСтабилизатор постоянного тока, содержащий регулируемый инвертор с блоком управления, датчик тока и вы"ходной трансформатор с выпрямителем,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения схемы и повышениянадежности, в него введена цепь изпоследовательно соединенных дросселяи второго датчика тока, подключеннаяпараллельно первичной обмотке выход"ного трансформатора, которая черезпервый датчик тока соединена с выходом регулируемого инвертора, причемвход блока управления подключен квыходу введенного узла вычитания,входы которого соединены с выходами .датчиков тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 591815 кл, 0 05 Г 1/56 1977.2. Авторское свидетельство СССРИ 462175, кл. 6 05 Г 1/56, 1976.935908 Составитель В, Мосинхина ТехРед М.Тепер КоРРектоР,В. Синицка актор С,Т сно дУжгород, ул, Проектная Филиа Патент Заказ 4210/50 Тираж 914 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Х"35, Р