Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/30 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепйх питания радиоэлектронной аппаратуры. Известно устройство, содержащее основной и вольтодобавочный трансформаторы, две группы встречно-парал лельно включенных тиристорных ключей, а также фазочувствительный элемент и блок сравнения, выходы которых связаны между собой и с соответствующими полупроводниковыми ключами, причем фазочувствительный элемент выполнен в виде двух измерител ных- трансформаторов, двух нуль-орга нов и логической схемы И, входы которой 1ерез; соответствующий нуль-ор ган соединены с выходом измерительны трансформаторов Щ. Недостатком устройства является сложность устройства. Наиболее близким к изобретению яв ляется тиристорный стабилизатор переменного напряжения, содержащий си ловой трансформатор и подключенные к выводам обмоток силового трансформатора неуправляемый и управляемый полупроводниковые ключи, формировате ли импульсов на транзисторах, включе ные между управляющими переходами уп равляемого ключа, питающий трансформатор, синхронизированное с напрялсениём питания фазосдвигающее устройст во и фазочувствительный элемент, выполненный в виде встречно-последовательной группы силовых диодов, двух транзисторов и двух трансформаторов напряжения Г21, Недостатком известного устройства является невысокая надежность из-за наличия гальванической связи между транзисторами.фазочувствительного элемента и силовой частью, а также значительные массогабаритные показатели фазочувствительного элемента в связи с применением диодов, рассчи-г танных на полный ток нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей. Указанная цель достигается тем, что в стабилизаторе переменного напряжения, содержащем вольтодобавочны трансформатор, вторичная обмотка которого включена между соответствующей входной и выходной клеммами, пер вичрая обмотка одним выводом соединена с общей шиной, другим выводом с одним из выводов управляемого тиристорного ключа, а средним выводом через неуправляемый тиристорный ключ подключена к другому выводу управляе мого тиристорного ключа и входной клемме, два формирователя импульсов на транзисторах, выходами подключенных к упр1авляющим переходам соответствующих тиристоров управляемого ключа, дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к клеммам для подключения источника питания, измерительный элемент, входом соединенный с выходными клеммами , а выходом - с одним входом фазосдвигающего узла, другой вход которого подключен к синхронизирующему узлу, а выходом - к одному из входов соответствующего формирователя импульсов, фазочувствительный элемент выполнен на двух транзисторах и двух тиристорных оптронах, причем базы этих транзисторов через фототиристоры оптронов соединены с соответствующими выводами вторичнрй обмотки дополнительного трансформатора, выполненной со средней точкой, эмиттеры транзисторов объединены, а.Коллекторы подключены к другим . входам соответствующих формирователей импульсов, при этом светодиоды оптронов через введенный входной формирователь импульсов подключены парал- . лельно управляемому тиристорному ключу. , На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Стабилизатор содержит силовой вольтодобавочный трансформатор 1 с двумя регулировочными выводами, неуправляемый ключ на тиристорах 2 и 3 и управляемый ключ на тиристорах 4 и 5. Схема управления ключом на тиристорах 4- и 5 содержит формирователи 6 и 7 импульсов, фазосдвигающий узел 8 и синхронизирующий узел 9. Фазочувствительный элемент 10 выполнен в виде транзисторов 11 и 12 и тиристорных оптронов 13 и 14. Базовые переходы транзисторов через фототиристоры 15 и 16 тиристорных оптронов 13 и 14 подключены к обмоткам питающего трансформатора 17. Светодиоды тиристорных оптронов 13 и 14 через входной формирователь 18 импульсов подключены параллельно тиристорам-4 и 5 управляемого ключа. Эмиттер-коллекторные переходы транзисторов 19 и 20 формирователей б и 7 импульсов шунтированы соответственно эмиттер-коллекторными переходами транзисторов 11 и 12 фазочувствительного элемента 10. Фазосдвигающий узел 8 связан с измерительньш элементом 21, соединенным с выходными клеммами. Устройство работает следующим образом. В MOMejHT времени i/ , соответствующий переходу входного тока через нулевое значение, включается тиристор 2 и вольтодобавочный трансформатор 1 работает на вольт-вычет. При этом появляется напряжение положительной полярности на тиристорах 4 и 5, которое через входной формирователь 18 открывает фототиристор 16 тиристорного оптрона 14. В этом случае напряжение отрицательной полярности с вторичной обмотки питающего трансформатора 17 через фототиристор 16 подводится к баэо-эмиттерному переходу транзистора 12 и он запирается. Таким образом, с момента t,i возможна работа формирователя 7 импульсов. В момент времени tj , зависящий от величины сигнала рассогласования, вырабатываемого измерительным элементом 21, фазосдвигающий узел 8 вырабатывает импульсы для формирователей б и 7.-Синхронизация фазосдййгающего узла 8 с работой ключей осуществляется синхронизирующим узлом 9 Так как в момент времени -tj тран.зйстор 12 закрыт, а транзистор 11 от- . крыт, обеспечивается формирование управляющего сигнала только формирователем 7. и включение -тиристора 5,При включении тиристора 5 происходит естественное запирание тиристора 2 и вольтодобавочный трансформатор 1 оставшуюся часть полупериода тока работает на вольтодобавку.

- В начале отрицательного полупери,ода входного-тока в момент tj запирается тиристор 5 и включается тирисiTop 3, трансформатор работает на вольт-вычет. При этом появляющееся.

на тиристорах 4 и 5 напряжение отрицательной полярности через входной формирователь 18 открывает фототиристор 15 тиристорного опхрона 13, напряжение отрицательной полярности на базо-эмиттерном переходе Транзистора 11 закрывает его, что обеспечивает в момент времени -fc включение тирис тора 4 от формирователя б им-, пульсов и изменение режима рабоМл

0 вольтодобавочного трансформатора на вольтодобавку. Далее процессы в схеме протекают аналогично.. Величина действующего (.среднего) значения выходного напряжения, поддерживается по-г стоянкой благодаря изменений времени

5 работы в течение каждого полупериода в том или другом режиме. Исполнение устройства может быть как однофазным, так и трехфазным.

0

Благодаря устранению гальванической связи между силовой частью стабш |1затора н его системой управления повышается надежность устройства а.

5 исключение из систекял управления.силовых диодов, рассчитанных на полный JTOK нагрузки, улучшает массогабаритные показатели.

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между соответствующей входной и выходной клеммами, первичная обмотка одним выводом соединена с общей шиной, другим вгыводомс одним из выводов управляемого тиристорного ключа, а средним выводом через неуправляемый тиристорный ключ подключена к другому выводу управляемого тиристорного ключа и входной клемме, два формирователя импульсов на транзисторах, выходами подключенных к управляющим переходам соответствующих тиристоров управляемого ключа, дополнительный трансформатор. первичная обмотка которого подключена к клеммам для подключения источника питания, измерительный элемент,. входом соединенный с выходными клеммами, а ВЫХОДОМ:- с одним входом фазосдвитающего узла, другой вход которого подключен к синхронизирующему узлу, а выходом - к одному из входов соответствукадего формирователя им-:/ пульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей, фазочувствительный элемент выполнен на двух транзисторах и двух тиристорных оптрондх, причем базы этих транзисторов через фотоа S тиристоры оптронов соединены с соот ветствующими выводами вторичной обсл мотки дополнительного трансформатора, выполненной со средней точкой, эмиттеры транзисторов объединены, а коллекторы подключены к другим входам соответствующих формирователей импульсов, при этом светодиоды оптронов через введенный входной формирователь импульсов пoдкJ:ючeиы параллельно управляемому тиристорному ключу.