Стабилизатор постоянного напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиниСоцналнстнчесннкРеснубпнн и 920675(53)М. Кя. С 05 Г 3/64 333 еударетюнцй квинтет СССР аа делан нзабретеннй н аткрытн 33;722.1088.8,. 3,54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯНЕ модуля- ополнительным зажи управляющий оединен с пол о выпрямителя ектИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения регуляторов и стабилизаторов постоянного напряжения и тока.По основному авт. св. 33 845151 известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий подключенный к источнику питания преобразователь постоянного напряжения в переменноес выходным трансформатором, вторичная обмотка которого подключена кдвухтактному выпрямителю на тиристорах, включенному последовательно исогласно с источником питания, блокуправления, выходы которого соединены с управляющими электродами тиристоров, а вход - с измерительным органом выходного напряжения стабилизатора, индуктивно-емкостной выходнойфильтр и дополнительный тиристор,который подключен к выходу тиристорного выпрямителя так, что его катод род соединен с выходом блока управления, дополнительным конденсатором и диодом, подключенными параллельно входу индуктивно-емкостного фильтра 11 .8 известном стабилизаторе суммарное напряжение источника питания и выпрямителя поступает на индуктив- но-емкостной фильтр, содержащий на входе и выходе конденсаторы, управаление тиристорами выпрямителя осуществляется блоком управления, вход которого подключен к измерительному органу выходного напряжения. Такое схемное решение позволяет стабилизировать напряжение на нагрузке 14 независимо от величины источника, т,е. режим стабилизации обеспечивается при Ц . Цстп, где 33 тт . - напряжение источника питания;33 етв " напряжение стабилизации. При этом, если ЦЦсщ исполнительный орган стабилизатора осуществляет полнуюцию напряжения источника: д3 9206тельный тиристор обеспечивает периодическое подключение источника питания ко входу индуктивно-емкостного Фильтра с частотой, равной удвоенному значению частоты преобразователя постоянного напряжения в переменное Следовательно, в режиме полной модуляции напряжения источника(1313 п) будет выше уровень пуль-сации напряжения на выходе фильтра 10по сравнению с режимом частичной модуляции, который реализуется исполнительным органом в том случае, когда 13,13 етл Таким образом, режимполной модуляции напряжения приводиг Ик повышению уровня пульсаций принеизменных параметрах Фильтра, чтоявляется недостатком известногоустройства.Цель изобретения - снижение уров"ня пульсаций выходного напряжениястабилизатора,Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизаторе постоянного напряжения выходной трансформатор 2преобразователя постоянного напряжения в переменное снабжен дополнительной вторичной обмоткой, котораячерез дополнительный двухпроводныйвыпрямитель подключена ко входу индуктивно-емкостного фильтра приэтом отрицательный зажим дополнительного двухполупериодного выпрямителясоединен с минусовым отрицательнымвыходным зажимом стабилизатора.На фиг. 1 представлена схемастабилизатооа постоянного напряжения;на фиг. 2 и 3 - временные диаграммь 1,поясняющие его работу.Стабилизатор содержи преобразо 46 ватель напряжения 1 с выходным трансформатором 2, вторичная обмотка 3 которого подключена к двухтактному выпрямителю на тиристорах ч и 5, включенному согласно и последовательно с источником 6. Управление тиристорамии 5 осуществляется от блока управления 7, вход которого соединен с выходом измерительного органа напряжения 8, подключенного о к выходу индуктивно-емкостного фильтра на элементах 9 и 10. Управляющий вход дополнительного тиристора 11 подключен к соответствующему выходу блока управления 7, На входе индук- Б тивно-емкостного Фильтра включены конденсатор 12 и диод 13, а к выходным зажимам стабилизатора подкпю 75 фчена нагрузка 1 Ч. Дополнительная обмотка 15 трансформатора 2 через дополнительный двухполупериодный выпрямитель 16 подключена ко входу индуктивноемкостного фильтра 9 и 10 при этом отрицательный зажим 17 дополнительного двухполупериодного выпрямителя 16 соединен с отрица" тельным выходным зажимом 18 стабилизатора.На Фиг. 2 и Фиг. 3 приняты следующие обозначения:Ц- напряжение на обмотке 3; Т1 Ц 3,г импульсы управления тиристорами 1, 5 и 11, соответственно;Д Ц-, напряжения на тиристорах ч,Йф 5 и 11, соответственно;Ц - напряжение на конденсаторе 12;13 - напряжение на обмотке 15.Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.Если 013 с то исполнительный ор. ган стабилизации (тиристоры 1 5 и 11) должен осуществлять периодическое подключение источника 6 ко входу Фильтра 9, 10 и 12, т,е, работать в режиме модулятора ширины импульсов. Такой режим обеспечивается блоком управления 7, при этом на тиристор 11 поступают импульсы управления 13 у в каждом полупериоде напряжения 13 преобразователя 1 (фиг, 2 б, 2 а).При поступлении импульса напряженияУу на управляющий электрод тиристора 11 последний отрывается, и напряжение источника Ь прикладывается ко входу Фильтра, конденсатор 12, которого до открытия тиристора 11 уже был заря" жен до уровня напряжения 13 в обмотки 15 (Фиг, 2 д). Обмотка 15 должна быть рассчитана таким образом, чтобы ее напряжение при максимальном напряжении источника 6 не превышало требуемый уровень стабилизации 13 д.При открытии тиристора 11 конденсатор 12 эарядится до напряжения ис" точника 6. Для закрытия тиристора 11 в конце каждого полупериода блок управления 7 формирует сигнал 1 чили 13 р (фиг. 2 в), предшествующий момен ту изменения полярности напряжения Бна величину времени, достаточную для заряда конденсатора 12 до уровня напряжения 13 + 0, Ч 3 . Это время опережения подачи импульса УЧ 13 у сравнительно невелико, так как йостоянная времени заряда конденсатора9206 формула изобретения 512 мала (заряд происходит практически мгновенно), Процесс закрытиятиристора 11 начинается с моментаоткрытия тиристора 4 или 5, так какк тиристору 11 будет приложено запирающее напряжение полуобмотки 3(фиг, 2 г). Запирание тиристера 4 про.изойдет вследствие того, что к немубудет приложено в запирающем направлении напряжение, равное сумме напря. 10жений источника 6, верхней части полуобмотки 3 (Фиг. 2 е ) и конденсатора 12. Эпюры напряжений на конденсаторе 12 и тиристорах 4 и 5 представлены соответственно на фиг. 2 д,е, ж. Аналогичные процессы происходят в следующем полупериоде и т.д.Из рассмотрения процессов работы исполнительного органа стабилизаторана тиристорах 4, 5 и 11 следует, цто 20при 5Ут напряжение на конденсаторе 12 подвергается .лишь частичной модуляции ( фиг. 2 д ), что снижает при прочих равных условиях уровень пульсаций напряжения на выходе 2стабилизатора и этим достигаетсяцель изобретения. Кроме того, повышается использование установленной мощности преобразователя 1.Если О 6 Б, то в данном режи 30 ме схема стабилизатора осуществляет управляемый режим вольтодобавки, что обеспечивается суммированием" напряжения источника 6 с напряжениемвторичной обмотки 3 выходного тран- р сформатора 2. В отличиеот ранее рассмотренного режима работы тирис,торов с блока управления 7 на тиристор 11 подается непрерывный сигнал, а на тиристоры 5 и 4 в виде импульсов 40 поочередно на тот тиристор, который при открытии обеспечивает суммирование напряжений источника 6 и вторичной полуобмотки 3. В этом случае для стабилизации выходного напряжения блок управления 7 обеспечивает временной сдвиг импульсов управления тиристорами 4 и 5 и коммутация последних происходит при изменении поляр ности напряжения вторичной обмотки 3естественным путем. Иэ рассмотрения 75 6Фиг. 3 ж, следует, цто при Уп ф Оюза происходит частичная модуляция напря" жения на входе индуктивно-емкост" ного фильтра. Вследствие этого ко входу Фильтра стабилизатора периодически будет прикладываться напряжение, величина которого скачкообразно изменяется от Цв до значения Ц и,.+ 0,50. В этом случае, когда Ц я:7 Б я, напряжение на входе фильт ра меняется в пределах от Щнапряжение полуобмотки 15) до Щ 05 ь т. е в обоих режимах обеспечивается частичная модуляция напряжения на входе фильтра.Таким образом, введение в схему стабилизатора дополнительной вторичной обмотки 15 выходного трансформатора 2, и подключение ее через выпрямитель 16, ко входу фильтра обеспечивает снижение уровня пульса- ций выходного напряжения стабилизатора. Кроме того, это позволяет увеличить коэффициент использования установленной мощности преобразователя постоянного напряжения 1. Стабилизатор постоянного напряжения по авт. св. Ю 845151, о т л ич а ю щ и й с.я тем, что с целью уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения стабилизатора, выходной трансформатор преобразователя постоянного напряжения в переменное снабжен дополнительной вторичной обмоткой, которая через дополнительный двухполупериодный выпрямитель подключена ко входу индуктивно-емкост ного фильтра, при этом отрицательный зажим дополнительного двухполупериодного выпрямителя соединен с отрицательным выходным зажимом стабилизато" ра постоянного напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР. Н 845151, кл, С 05 Р 1/64, 1979920675 г 0 кФ Тираж 908 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 35, Иосква, Ж, Раушская