Стабилизатор переменного напряжения дискретного действия Советский патент 1983 года по МПК G05F1/20 

(Si) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ Изобретение относится к электротехнике, в маетности может быть использовано в источниках питания электрорадиоаппаратуры для регулирования и стабилизации переменного напряжения без искажения его формы. Известны стабилизаторы переменного напряжения дискретного действия содержащие автотрансформатор с отводами, к которым подключены двухполяр ные коммутируемые силовые ключи, и измерительный орган. Требуемое выход ное напряжение достигается переключе нием силовых ключей, изменяющих коэф фициент трансформации автотрансформатора, а следовательно и его выходное напряжение. Переключение силовых ключей осуществляется по команде от измерительного органа на основании результатов измерений напряжения на входе или выходе стабилизатора J. Основные недостатки известной схе мы стабилизатора переменного тока за лючаются в том, что регулирование напряжения и его стабилизация осуществляются с искажением формы напряжения . Наиболее близким к предлагаемому по существу технического решения является устройство И , содержащее трансформатор тока, первый вывод первичной обмотки которого подключен к входной клемме, а второй вывод соединен с общей шиной одних электродов силовых ключей, другие электроды которых связаны с отводами автотрансформатора, управляющие электроды силовых ключей связаны с первой группой выходов преобразователя кодов через формирователь импульсов управления, вторичная обмотка трансформатора тока подключена через узел определения момента перехода тока через нуль к управляющему входу формирователя импульсов управления, измерительный орган, выход которого подключен к входу регистра записи кода измеренного напряжения, упрс:с)ляющий вход которого соединен с выходом узла определения максимума напряжения входом подключенного к входной клемме, а выход регистра записи кода измеренного напряжения подключен к пер вой группе входов преобразователя кодов, при этом выход автотрансформатора соединен с выходной клeммoй Недостатком устройства является его схемная избыточность, которая обусловлена алгоритмом работы и состоит в наличии измерительного кана ла тока нагрузки. Цель изобретения - упрощение уст ройства при сохранени высокой точнос ти стаб изации и высокого быстродействия . Поставленная цель достигается тем что в известное устройство введен р гистр записи кода состояния силовых ключей, причем вход измерительного органа подключен к выходной клемме, вторая группа входов преобразователя кодов соединена с его второй группой выходов через регистр записи кода состояния силовых ключей, входом управления соединенного с выходом узл определения максимума напряжения, На чертеже представлена структур ная схема, стабилизатор переменного напряжения дискретного действия. Структурная схема, состоит из си лового тракта, в состав которого вхо дят трансформатор 1 тока, силовые ключи 2, автотрансформатор с отвода ми 3, из канала автоматического регулирования выходного напряжения , в который входят: измерительннй орган , схема 5 определения момента максимума сетевого напряжения, регистр записи кода выходного напряжения, и канала управления силовыми ключами 2, который замыкает контур автомати ческого регулирования и в который входят преобразователь 7 кодов, регистр 8 записи кода состояния силовых ключей, формирователь 9 импульсов управления силовыми ключами и схема 10 определения момента перехода тока через нуль, входная и выходная клеммы 11 и 12. Сеть переменного напряжения подана на автотрансформатор 3 через трансформатор 1 тока и силовые ключи 2. Выход автотрансформатора 3 покдлючен к выходу стабилизатора и измерительному органу , выход которого связан с адресными ходами регистра 6 записи кода выходного напряжения. Выход трансформатора 1 тока подключен к схеме 10 определения момента перехода тока через нуль , а ее выход подведен к входу управления формирователя 9 импульсов управления силовыми ключами 9. К сети переменного напряжения подключена схема 5 определения момента максимума сетевого напряжения, выход которой связан с входами управления регистра 6 записи кода выходного напряжения. Адресные входы регистра 8 записи кода состояния силовых ключей подключены к одной группе выходов преобразователя 7 кодов, тогда как вторая группа выходов этого преобразователя 7 кодов через формирователь 9 кода управления силовыми ключами подключена к силовым ключам. Первая группа входов преобразователя 7 кодов соединена с выходами регистра 8 записи кода состояния силовых ключей, вторая - с выходами регистра записи кода выходного напряжения . Стабилизатор работает следующим образом. Переменное напряжение сети через трансформатор 1 тока подведено к силовым ключам 2. В исходном состоянии силовые ключи 2 заперты и на выходе автотрансформатора напряжение отсутствует. В регистре 8 записи состояния силовых ключей и регистре 6 записи кода выходного напряжения записан нулевой код, который преобразуется преобразователем 7 кодов таким образом, чтобы автотрансформатор 3 имел коэффициент передачи, равный единице. Первая группа выходов преобразователя 7 кодов подключена к информационным входам формирователя 9 импульсов уп-, равления силовыми ключами 2 и вызывает их включение только при наличии сигнала на управляющем входе формирователя 9 импульсов управления. Этот сигнал появляется в схеме 10 определения момента перехода тока через нуль, вход которой подключен к трансформатору 1 тока. Так при запертых , силовых ключах 2 в первичной оомотке трансформатора 1 тока ток отсутствует, управляющий сигнал на формирователь 9 подается непрерывно и включение произойдет как только на вы5ходах прс обралонателя 7 установится соответствупщий код. При этом на выходе стабилизатора установится напря жение, равное сетевому. Измерительный орган многократно за полуперио сетевого напряжения измеряет выходно напряжение и преобразует его в код, который в момент достижения мгновенным напряжением максимального значения записывается в регистр 6 записи амплитудного значения выходного напряжения. В этот же момент код, соответствующий состоянию силовых клют чей, записывается в регистр 8 записи кода состояния силовых ключей. Выход ной код преобразователя 7 кодов принимает новое значение, учитывающее как амплитуду выходного напряжения, так и состояние силовых ключей 2, пр которых оно было достигнуто. На упР5вляю1ций вход формирователя 9 импульсов управления поступает разреша ющий сигнал в момент перехода тока через нуль и происходит запуск силовых ключей 2 согласно новому значению кода на выходах преобразователя 7 кодов, на выходе стабилизатора устанавливается номинальное напряжение это повторяется каждый полупериод сети. Применение предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с использованием прототипа сэкономить один измерительный канал, стоимость которого значительна из-за высокой цены аналоговоцифрового преобразователя (около 250 руб.), а также за счет упрощения регулировки стабилизатора и снижения затрат на регулировку на 20-30 руб. Это в общем дает экономию 270-280 рублей на один стабилизатор. Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения дискретного действия, содержащий трансформатор тока, первый вывод первичной обмотки которого под38ключен к входной клемме, а второй вывод соединеь: с общей шиной одних электродов силовых ключей, другие электроды которых связаны с отводами автотрансформатора, управляющие электроды силовых ключей связаны с первой группой выходов преобразователя кодов через формирователь импульсов управления, вторичная обмотка трансформатора тока подключена через узел определения момента перехода тока через нуль к управляющему входу формирователя импульсов управления, измерительный орган, выход которого подключен к входу регистра записи кода измеренного на пряжения, управляющий вход которого соединен с выходом узла определения максимума напряжения, входом подключенного к входной клемме, а выход регистра записи кода измеренного напряжения подключен к первой группе входов преобразователя кодов, при этом выход автотрансформатора соединен с выходной клеммой, отличающийся тем, что, с целью упрощения при сохранении высокой точности стабилизации и высокого быстродействия в него введены регистр записи кода со.стояиия силовых ключей, причем вход измерительного органа подключен к выходной клемме, вторая группа входов преобразователя кодов соединена с его второй группой выходов через регистр записи кода состояния силовых ключей, входом управления соединенного с выходом узла определения максимума напряжения . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тонкаль В. И. и др. Трансформаторно-тиристорный регулятор стабилизированного напряжения. Оптимизация устройства преобразовательной техники. Наукова думка, 1977, с. 86-93. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке tf 32681 33/24-07, кл. G 05 F 1/20, 1982.