Устройство для стабилизации переменного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/14 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕРЕМЕННОГО Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковым регуляторам и стабилизаторам переменного напряжения. Известно устройство для стабилизации переменного напряжения, содержащее трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с выходными выводами устройства, а первичная обмотка имеет отводы, вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с отводами первичной о§мотки трансформатора через первую группу управляемых ключей, а вторичная обмот ка вольтодобавочного трансформатора соединена последовательно с отводами первичной обмотки трансформатора чере вторую группу управляемых ключей в цепи входных выводов устройства, измерительный блок, подключенный к выходным выводам устройства и блок управления обеих групп управляемых ключей 1 .

НАПРЯЖЕНИЯ Однако устройство характеризуется сложностью и недостаточной надежностью из-за большого числа управляемых ключей и обеспечения определенного алгоритма включения обеих групп управляемых ключей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для стабилизации переменного напряжения, содержащее трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с выходными выводами, а первичная выполнена в виде двух основных и двух дополнительных полуобмоток с отводами, причем каждая дополнительная полуобмотка соединена встречно-последовательно с соответствующей основной полуобмоткой, общая точка основных . полуобмоток соединена непосредственно с одним входным выводом, а отводы основных и дополнительных полуобмоток через управляемые ключи - с другим входным выводом устройства, и изме310рительный блок, а в качестве управляемых ключей использованы фототиристоры 12 , Недостатком данного устройства яв ляется низкая томность стабилизации напрях{ения из-за нестабильности ступени стабилизации, аызыванной температурным дрейфом характеристик фототиристоров, поскольку входы фототиристоров используются в каместве составной части измерительного блока. Цель изобретения - увеличение точ ности, стабилизации устройства. Поставленная цель достигается тем что Б устройстве для стабилизации пе ременного напряжения, содержащем тра форматор, вторичная обмотка которого соединена с выходными выводами, а пе вичная выполнена в виде двух основны и дополнительных полуобмоток с отводамиJ причем каждая дополнительная полуобмотка соединена встречно-после довательно с соответствующей основно полуобмоткой, общая точка основных полуобмоток соединена непоередствен|но с одним входным выводом, а отводы юснозных и дополнительныхполуобмоток -sepes управляемые ключи - с дру РИМ входным выводом, и измерительный блок подключенный входом к входным клеммам, измерительный блок выполнен в виде выпрямителя, входом соеди ненного с входом измерительного бло ка, мстоиника опорного напряжения, узлов управления и последовэт.ельно соединенных между собой потенциометров, подключенных к выходу выпрямителя, причем число последовательно соединенных между собой потенциометро и узлов управления вдвое меньше числа управляемых ключей, кроме того каждый узел упрс 8леиия выполнен в виде двух элементов управления с соответствующей парой противофазных управляемых ключей и при этом указан ные элементы управления соединены в последовательную цепь, один вывод которой через соответствующий разделительный диод соединен с еыходом соответствуощегс потенциометра, а другой вывод подключен к выходу источника опорного напряжения. Элементы управления и соответствующие управляемые ключи могут быть выполнены на тиристорных оптронах напряжения, а управляемые ключи выполнены в виде тиристорных оптронов ч 7 На чертеже представлена схема стройства для стабилизации переменого напряжения. Устройство содержит трансформатор 1,вторичную обмотку 2, первичную оботку 3, состоящую из основных и 5 и дополнительных 6 и 7 полуобмоток с тводами, тиристорные оптроны 8-13 измерительный блок 1, состоящий из выпрямителя 15, источника 16 оптронного напряжения и потенциометров ,17 19, разделительные диоды 20-22, входные 23 и 2k и выходные 25 и 2б выводы устройства. Устройство для стабилизации переменного напряжения работает следующим образом. ЕСЛИ величина сетевого напряжения подаваемого на входные выводы 23 и 2 устройства, оказывается минимально допустимой, то при этом напряжение, ЕНИмаемое с выхода потенциояетра 1 превышает по величине напряжение источника 16 опорного напряжения 16 и по цепи: выход потенциометра 17 - разделительный диод 20 - вход тиристорного оптрона 13 вход тиристорного оптрона 12 - вход источника 16 опорного напряжения 16 протекает ток, открывающий тирасторные оптроны 12 и 13. За счет встречно-последовательного соединения основных т и 5 и дополнительных 6 и 7 полуобмоток напряжение на выходных выводах 25 и 2б поддерживается на заданном уровне. При последующем увеличении напряжения на входных выводах 23 и 24 устройства напряжение с выхода потенциометра 18 в определенный момент начинает превышать напряжение источника опорного напряжения и по цепи: выход потенциометра 18 - разделительный диод 21 - вход тиристорного оптрона 11 - вход тиристорного оптрона 10 выход источника 16 опорного напряжения начинает протекать ток, открывающий тиристорные оптроны 10 и 11, благодаря чему выходные напряжения устройства остаются на заданном уровне. При этом тиристорные оптроны 12 и 13 Закрываются обратным напряжением, приложенным к ним через открытые тиристорные оптроиы 10 и 11. Если сетевое напряжение на гходных выводах 23 и 24 устройства достигнет максимально допустимого значения, то при этом напряжение с выхода потенциометра 19 превышает напряжение ис5точника 1Ь опорного напряжения и ho цепи: выход потенциометра 19 - разде лительный диод 22 - вход тиристорног оптрона 9 - вход тиристорного оптрона 8 - выход истачника 16 опорного напряжения, протекает ток, открывающ тиристорные qnrpOHM 8 и 9- При этом напряжение на выходных выводах 25 и 2б устройства поддерживается на зада ном уровне. Тиристорные оптроны 10 и 11, при этом также закрываютоя обрат ным-напряжением, приложенным к ним через открытие тиристорные оптроны В и 9. При изменении напряжения на входных выводах 23 и 2 устройства в сто рону понижения процесс переключения тиристорных оптронов будет обратным по отношению к описанному выше, что обеспечивает соответствующее увеличоние коэффициента трансформации тра сформатора 1 и поддержание напряжени на выходных выводах 25 и 2б устройст ва на заданном уровне. Таким образом, предлагаемое устройство для стабилизации переменного напряжения осуществляет ступенчатую стабилизацию напряжения при заданном изменении переменного напряжения на его входных выводах. По сравнению с прототипом предлагаемое устройство для стабилизации переменного напряжения имеет более высокую точность поддержания ступени стабилизации, кроме того отличается легкостью настройки ступени стабилизации переменного напряжения, Е то время как прототип предполагает изме нение взаимного расположения составных частей измерительного блока или использование фототиристоров разных типов. Использование тиристорных оптронов вместо фототиристоров повышает надежность устройства для стаби лизиции переменного напряжения за счет полной изоляции оптического канала от внешних воздействий. Формула изобретения 1. Устройство для стабилизации переменного напряжения, содержащее 374 трансформатор, вторичная обмотка котррого соединена с выходными выводами, а первичная выполнена в виде двух основных и двух дополнительных полуобмоток с отводами, причем каждая дополнительная полуобмотка соединена встречно-последовательно с соответствующей основной полуобмоткой, общая точка основных полуобмоток соединена непосредственно с одним входным выводом, а отводы основных и дополнительных полуобмоток через управляемые ключи - с другим входным выводом, и измерительный блок, подключенный входом к входным клеммам, о тличающееся тем, что, с целью увеличения точности стабилизации измерительный блок выполнен в виде выпрямителя, входом соединенного с входом измерительного блока, источника опорного напряжения, узлов управления и последовательно соединенных между собой потенциометров, подключенных к выходу рыпрямителя, причем число последовательно соединенных между собой потенциометров и узлов управления вдвое меньше числа управляемых ключей, кроме того каждый узел управления выполнен в виде двух элементов управления с соответствующей парой противофазных управляемых ключей и при этом указанные элементы управления соединены в последовательную цепь, один вывод которой ерез соответствующий разпелительный диод соединен с выходом соответствующего потенциометра, а другой вывод подключен к выходу источника опорного напряжения . 2. Устройство по п,1, о т л и чающееся тем, чтоэлементы управления и соответствующие управляемые ключи выполнены на тиристорных оптронах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетелвство СССР № S1311, кл. G 05 F 1/16, 1968. 2; Авторское свидетельство СССР W 662919, кл. G 05 F 1/1, 1977.

/J oШо