Стабилизатор напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/22 

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания различного злектрооборудования стабилизированным въшрямленкым напряжением. Известен стабилизатор напряжения, в котором стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью нелинейного резонансного регулятора, а нагрузка может быть подключена через вьшрямитель 1. Недостатком такого устройства является то что пря наличии выпрямительной нагрузки (нагр)гзка подключена через выпрямитель) он обладает сравнительно низким КПД. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стабилизатор напр жения, содержащий два последовательно соединенных дросселя, конденсатор, одна обкладка которого подключена к первому выводу обмотки первого дросселя, встречно-параллельно включенные тиристоры, управляющие электрод которых соединены с выходом блока управления, вход которого подключен к выходным клеммам 2. Недостатком данного устройства является то, что при установке выпрямительной нагрузки устройство обладает низким КПД. Это объясняется тем, что выпрямитель на выходе устройства может быть выполнен только по мостовой двухполупериодной схеме на четырех диодах. Установка выпрямителя по однополупериодной схеме выпрямления на одном диоде вызывает неустойчивый режим работы нелинейного резонансного регулятора из-за появления постоянной составляющей тока на выходе нелинейного резонансного регулятора, создаваемой данной схемой выпрямления. Установка выпрямителя по двухполупериодной схеме выпрямления на двух диодах невозможна в виду отсутствия средней точки в первичном источнике. Целью изобретения является увеличение КПД. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения введены трансформатор, вспомогательный дроссель и двухполупериодный выпрямитель на диодах со средней 31 точкой, a указанные два дросселя выполнены двухобмоточными, при этом первичная обмотк трансформатора подключена к входным клеммам, вторичная обмотка выводами соединена с первыми выводами обмоток второго дросселя, вторые выводы которых соединены соответственно с вторыми выводами обмоток первого дросселя и с цепочкой из последовательно соединенных вспомо ательного дросселя и встречно-параллельно включенных тири сторов, причем другая обкладка конденсатора соединена с первым выводом другой обмотки первого дросселя, а параллельно конденсатору подключен вход введенного выпрямителя, средняя точка которого подсоединена к одной выходной клемме, а другая выходная клемма соединена со средней точкой вторичной об мотки трансформатора. На чертеже показана блок-схема стабилизатора выпрямленного напряжения. Стабилизатор напряжения содержит трансформатор 1, вторичная обмотка 2 которого соединена с соответствующими выводами двух обмоток дросселя 3 нелинейного резонансного регулятора 4, а другие выводы двух обмоток подключены соответственно к выводам послед вательной цепи, состоящей из вспомогательног дросселя 5 и встречно-параллельно включенных тиристоров 6 и 7, и соответствующим выводам двух обмоток фильтрующего дросселя 8. Другие выводы двух обмоток фильтрующего дросселя 8 соединены с соответствующими выводами конденсатора 9 и диодов выпрямителя 10. Блок 11 управления тиристорами подключен входами к выводам конденсатора 9 и выходу стабилизатора, которым является средняя точка вторичной обмотки 2 трансформатора 1 и точка соединения двух диодов выпрямителя 10. При этом выход блока 11 управления тиристорами подключен к встречно-параллельно включенным тиристорам 6 и 7. Устройство работает следующим образом. Переменное напряжение первичного источника поступает на вход трансформатора }. На вторищсой обмотке 2 появляется переменное напряжение, соответствующее заданной величине постоянного напряжения на выходе ста билизатора. Уровень амплитуды синусо1 дального напряжения на выходе нелинейного резонансного регулятора 4, т.е. конденсатора 9, зависит от фазы включения тиристоров 6 и 7 относительно момента прохождения полуволны выходного напряжения через нулевое значение. Фазы включения тиристоров 6 и 7 задаются блоком 11 управления, который отслеживает изменение напряжения на выходе нелинейного резонансного регулятора 4 (конденсатора 9) и выходе стабилизатора. Чем раньше вклю0чаются тиристоры, тем меньше напряжение на конденсаторе 9, и наоборот. Фильтрующий дроссель 6 позволяет создать форму напряжения, подводимого к вьь прямителю 10, необходимую для получения минимального коэффициента пульсации выпрямленного напряжения. С конденсатора 9 переменное напряжение поступает на диоды выпрямителя 10 и после выпрямления на выход стабилизатора. Стабнлизация и необходимая регулировка напряжения на выходе стабилизатора осуществляется за счет изменения фазь включения встречно-параллельно включенных тиристоров 6 и 7. Ввиду того, что в предложенном устройстве на выходе нелинейного резонансного регулятора 4 возможна установка выпрямитеЛя на двух диодах по двухполупериодной схеме выпрямления со средней точкой КПД становится выще в сравнении с КПД известного устройства. Это объясняется тем, что КПД двухполупериодного выпрямителя на двух диодах со средней точкой выше КПД двухполупериодного мост ового выпрямителя на четырех диодах, который необходимо устанавливать в известном устройстве. При зтом чем больию ток нагрузки, тем вьЩ1е КПД двухполупериодного выпрямителя на двух диодах мостового выпрямителя на четырех диодах. Кроме того, в предлагаемом устрюйстве напряжение на конденсаторе 9 в два раза выще напряжения, получающегося при использовании на выходе нелинейного резонансного регулятора мостового выпрямителя. Это дает положительный эффект при низком выходном напряженин, так как для обеспечения заданной мощности на выходе нелинейного резонансного регулятора емкость конденсатора может быть уменьщена в 4 раза, что позволяет уменьшить массу и объем устройства. Предлагаемое устройство позволяет повысить КПД, при этом чем больше ток нагрузки и меньше выходная мощносто, тем больше выигрыщ в КПД. Формула изобретения Стабилизатор напряжения, содержащий два последовательно соединенных дросселя, конденсатор, одна обкладка которого подключена к первому выводу обмотки первого дросселя, встречно-параллельно включенные тиристоры, управляющие электроды которых соединень с выходом блока управления, вход которого подключен к выходным клеммам, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД в него введены трансформатор,

вспомогательный дроссель и двухполупериодный. вьшрямитель на диодах со средней точкой, а указанные два дросселя выполнены двухобмоточными, прн этом первичная обмотка трансформатора подключена к выходным клеммам, вторичная обмотка выводами соединена с первыми вьгаодами обмоток второго дросселя, вторые выводы которых соединены соответственно с вторыми выводами обмоток первого дросселя и с цепочкой из последовательно соединенных вспомогательного дросселя и встречно-параллельно включенных тиристоров, причем другая обкладка конденсатора

соединена с первым выводом другой обмотки первого дросселя, а параллельно ковденсатору подключен вход введенного выпрямителя, средняя точка которого подсоединена к -одвой выходаой клемме, а другая выходная клемма соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

йг