Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

(5) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электроснабжения потребителей, критичных ко времени перерывов в подаче питающего напряжения, например в системах питаг ния с резервированием, в которых резервный источник устанавливается в режим холодного резерва.

По основному авт.св. If 10372 из- ю вестен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий мостовой выпрямитель из трех диодов с общим анодом и трех тиристоров с общим катодом, управляющие электроды js которых через резисторы и динистор соединены с выходом интегрирующей RC-цепи, подключенной параллельно силовым Электродам упомянутых тиристоров через развязывающие -.диоды и 20 параметрический стабилизатор, анод стабилитрона которого соединен со средней точкой резистивного делителя выходного напряжения L t JНАПРЯЖЕНИЯ

Недостаток известного устройства осуществляющего регулирование угла включения (отсечки) тиристоров за счет изменения напряжения на выходе параметрического стабилизатора, определяется существенной инерционностью, проявляющейся в значительной мере при вводе устройства в работу вследствие того, что во время включения источника функционирует система стабилизации выходного напряжения. Отмеченная инерционность снижает в конечном счете и быстродействие подключенных к источнику потребителей, а также ограничивает применение данного устройства для электроснабжения потребителей, недопускающих ощутимых перерывов в подаче питающего напряжения, в частности при переводе питания с основного источника на резервный.

Цель изобретения - уменьшение длительности переходного процесса при 3 включении подобного источника питания, т.е. времени от момента подачи напряжения к входу устройства до момента достижения выходным напряжением номинального значения. Поставленная цель достигается те что.в стабилизированный источник по тоянного напряжения, содержащий .мос товой выпрямитель из трех диодов с общим анодом и трех тиристоров с об щим катодом, управляющие электроды которых через резисторы и динистор соединены с выходом интегрирующей RC-цепи, подключенной параллельно силовым электродам упомянутых тиристоров через развязывающие диоды и параметрический стабилизатор, ано стабилитрона которого соединен со средней точкой резистивного делители выходного напряжения, введен вто рой динистор, включенный последовательно с резистором делителя выход,ного напряжения, соединенным с отрицательным выводом для подключения нагрузки. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предла гаемого стабилизированного источника постоянного напряжения. Основу устройства составляет трех фазный регулируемый мостовой выпрямитель, выполненый на трех диодах 1-3 и трех тиристорах k-6. Параллельно последним через развязывающие диоды 7-9 и параметрический стабилизатор, состоящий из резистора 10 и стабилитрона 11, подключена интегрирующая RC-цепь с зарядным резистором 12 и конденсатором 13. Анод стабилитрона 11 параметрического стабилизатора соединен со средней jточкой делителя выходного напряжения образованного резисторами 1 и 15. , Выход интегрирующей RC-цепи через резисторы 16-18 и динистор 19 соединен с управляющими электродами тирис торов if)-6. В одно из плеч резистивного делителя выходного напряжения, последовательно с резистором 13i вве ден второй динистор 20i Позициями 21-23 на схеме отмечены входные клем мы устройства, а позицией 24 - блок нагрузки ( в частном случае резисТИВН111Й ).Работа предлагаемого стабилизированного источника постоянного напряжения происходит следующим обiia3OM. 1 При подаче переменного трехфазного напряжения на входные клеммы 21-23 к параметрическому стабилизатору ( резистор 10, стабилитрон 11 подводится выпрямленное напряжение. Выходное напряжение параметрического стабилизатора через зарядный резистор 12 прикладывается к конденсатору 13. Конденсатор 3 заряжается до момента открытия первого динистора 19, через котор ый подается сигнал в управлякмцие сети тиристоров k-6. Один из тиристоров срабатывает и источник подключается к блоку нагрузки 24. Одновременно шунтируется вход параметрического стабилизатора. Далее тиристоры срабатыва: т поочередно, спустя определенное время после начала полупериода питающего напряжения . Регулирование угла отсечки в режиме включения источника и в режиме стабилизации осуществляется по-разному. Величина напряжения включения второго динисторз 20 выбирается такой,, что его открытие происходит лишь в тот момент, когда величина выходного напряжения источника достигает номинального значения. Напряжение, прикладываемое к конденсатору 13 при закрытом динисторе 20, является пропорциональным сумме падений напряжения на стабилитроне 11 и резисторе 15. Повышенное значение результирующего выходного напряжения на интегрирующей RC-цепи обусловливает уменьшение угла включения тиристоров 4-6 и, как следствие, уменьшение длительности переходного процесса при вводе устройства в работу. В момент достижения выходным напряжением источника номинального значения динистор 20 открывается и начинает функционировать система стабилизации напряжения. В дальнейшем динистор 20 на работу устройства никакого влияния не оказывает. S режиме стабилизации напряжение. прикладываемое к конденсатору 13, оказывается пропорциональным разности между падениями напряжения на стабилитроне 11 и резисторе 15. При каждом отклонении выходного напряжения от номинального значения автоматически изменяется напряжение, прикт ладываемое к конденсатору 13 и, следовательно, угол включения тиристоров -6. Если, к примеру, выходноё напряжение источника увеличивается, напряжение на выходе параметрического стабилизатора уменьшается и уго включения тиристоров -6 увеличивается. Отключение параметрического стабилизатора от источника происходит в тех случаях, когда напряжен на нагрузке 2 достигает такого значения, при котором, разность между падениями напряжения на стабилитроне 11 и резисторе 15 становится меньше уро ня срабатывания динистора 19. Отсюда сл йует, что соответствующим выбором параметров схемы можно не только обе спечить стабильность выходного напряжения, но и осуществить защиту блока 2А нагрузки от перенапряжений. С тоМки зрения теории автоматичес кого регулирования данную систему стабилизации напряжения можно отнести к системам с переменной структуро Введение второго динистора в схему устройства соответствует тому, что на время переходного процесса обрывается цепь обратной связи и на вход системы подается максимально возможный сигнал управления. Когда же регулируемая величина на выходе системы достигает заданного значения, цеп обратной связи замыкается и система начинает работать обычным порядком. В результате моделирования и испытаний предлагаемого устройства на ЭВМ было установлено, что длительность переходного процесса при вклкэ- чении источника с введением в него второго динистора уменьшается более, чем в два раза. Использование предлагаемого устрой ства в агрегатах бесперебойного питания , предназначенных для бесперебойного снабжения электроэнергией ответственных потребителей (средства связи АСУ, системы с ЭВМ), позволяет экономить ресурс источника энергии подобного агрегата, например аккумуляторной батареи. Кроме того, уменьшение времени переходного процесса при включении источника повышает в конечном счете-и быстродействие подключенных к нему потребителей. Формула изобретения Стабилизированный источник постоянного напряжения по авт.ев, № 10372, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности переходного процесса при включении, в него введен второй динистор, включенный последовательно с резистором делителя выходного напряжения, соединенным с отрицательным выводом для подключения нагрузки.