Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1984 года по МПК H02M7/217 

1 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано какстабилизированный источник питания в автоматике и радиотехнике. Известны стабилизированные преобразователи напряжения, которые содержат двухполупериодньгй выпрямитель регулирующий тиристор, включенный последовательно с целью нагрузки, к схемууправления, обеспечивающую отпирание регулирзтощего тиристора на рпадающик. участках полупериодов напряжения питающей сети Cl1 и С23. Недостатком известных устройств является то, что при дребезге силовых контактов в цепи питания возможн ложные включения регулирующего тирис тора, вызывающие увеличение выходног напряжения вплоть до амп.питудного значения напряжения питающей сети. Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержадий двухполупериодный вьтрямитель, входом подключекный к источнику переменного напряжения, цепочку, состоящую из регулир ао щего тиристора и дросселя, соединенных последовательно, и включенную последовательно в цепь нагрузки, причем катод регулирующего тиристора соединен с минусом выпрямителя, конденсатор фильтра, включенньш параллельно выходным выводам между свободным концом дросселя и плюсом выпрямителя, и схему управления регулирующим тиристором, вклвзчающую транзистор, делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных резисторов и включенный параллельно ВЫХ.ОДУ вьшрямителя, и стабили трон, анодом соединенный с катодом регулирующего тиристора 12. Известный преобразователь обладае указанным выше недостатком,, обусловленным наличием управляющего конден сатора, который начинает разряжаться через вспомогательный тиристор на управляющую цепь регулирующего тирис тора в результате ложных срабатьшани схемы управления при дребезге силовы контактбв. Ввиду того, что постоянная времен разрядной цепи управляющего конденса тора не может быть сделана бесконечн малой, после восстановления проводимости силовых контактов возможен ложный запуск регулирующего тиристор 89-2 К тому же в реальных схемах приходится принимать дополнительные меры по ограничению бросков разрядного тока управляющего конденсатора для предохранения управляющей цепи регулирующего тиристора от перегрузки. Цель изобретения - повьшение надежности путем исключения ложных срабатываний управляющей цепи при дребезге контактов в цепи питания. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное S содержащий двукполупериодный выпрямитель, входом подключенный к источнику пepe seннoгo напряжения, цепочку, состоящую из регулирующего тиристора и дросселя, соединенных последовательно, и включенную последовательно в нагрузки, причем катод регулирзтощего тиристора соединен с минусом выпрямителя, конденсатор фильтра, включенный параллельно выходньм выводам меязду свободным концом дросселя и плюсом выпрямителя, и схему управления регулирую1Ш-1М тиристором, включающую транзистор, делитель напряжения, состояшда из поапедовательно соединенных резисторов и включенный параллельно ЕЬЕХОду выпрямителя, и стабилитрон, анодом соединенный с катодом- регулирующего тиристора, делитель напряжения выполнен в виде двух резисторов и дополнительно введены второй делитель напряжения 5 состоящий из двух последовательно соединенных резисто,. ров и включенный параллельно выходу выпрямителя, динистор, анодом соединенный с общей точкой соединения резисторов первого делителя напряжения, а катодом - с катодом стабилитрона, эмиттером транзистора, через первый дополнительно введенный резистор с катодом регулирующего тиристора, а через второй дополнительно Еведенмый резистор с базой транзистора, защитный диод, анодом соединенный с базой транзистора,, а катодом - с общей точкой соединения резисторов второго делителя напряжения э демпфирующий диод, анодом подклюг ченный к общей точке соединения регулирующего тиристора и дросселя, а катодом - к плюсу выпрямителя, причем кохшектор транзистора соединен с управляющим электродом регулирующего тиристора, а динистор, стабилитрон и резисторы первого делителя напря3 . жения образуют безынерционный гистерезисньп узел. На чертеже представлена схема стабилизированного преобразователя переменного напряжения в постоянное Преобразователь состоит из подклю ченного к источнику 1 переменного синусоидального напряжения с силовыми контактами 2 выпрямителя 3, параллельно выходу которого включен первый делитель напряжения из резисторов 4 и 5, динистора 6, подключенного анодом к общей точке соединения резисторов 4 и 5, а катодом - к като ду стабилитрона 7, дополнительных резисторов 8 и 9,. Катод динистора i соединен с эмиттером транзистора 10, через дополнительньй резистор 8 с базой транзистора 10 и с анодом защитного диода 11, а через дополнительный резистор 9 - с анодом стабилитрона 7. Катод защитного диода 11 соединен с общей точкой соединения резисторов 12 и 13 второго делителя напряжения, включенного параллельно выходу выпрямителя. Кроме того, преобразователь содержит регулирующий тиристор 14, катодом соединенный с анодом стабилитрона 7 и резисторами 9 и 13, а анодом - с анодом демпфирующего диода 15 и дросселем 16, 1 другой конец которого соединен с одним из выходньпс вьшодов и одной из обкладок конденсатора 17 фильтра, включенного параллельно выходным выводам. Катод демпфирующего диода 15 соединен с другим выходным выводом . для подключения нагрузки 18. Безынерционный гистерезисный узел 19 образован динистором б, стабилитр ном 7, резисторами 4 и 5. Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом. Включение безынерционного гистере зисного узла происходит при напряжеНИИ большем, чем напряжение стабилиза ции преобразователя, а выключение при уменьшении питающего напряжения ниже уровня стабилизации. В установившемся режиме схема работает следующим образом. При замкнутых контактах 2 перемен ное синусоидальное напряжение источника 1 поступает на вход вьшрямителя дающего на выходе напряжение удвоенной частоты в форме положительных ; .полусинусоид-. 9 Каждую полусинусо1аду можно разделить на два равных по времени участка - нарастаний: и спада напряжения. В начале перЕого участка через регулирующий тиристор 14 ток не протекает и нагрузка 8 потребляет энергию от конденсачора 17, уровень напряже- кия на котором с точностью до размака пульсапий соответствует уровкнэ стабилизации. При этом в процессе увели- чения напряжения выше уровня стзокли зации включается.гистерезисный узел 19.На эмиттере транзистора Юдявляющемся сравнинагощим5появляется опорноенапряжение определяемое стабилитроном 7.Опорное напряжение срав1шзается транзистором 10 с частью выходного напряжения выпря штеля в точке соединения резисторов 2 и 53 второго резисторного делителя. Так как включение гнстсрезисного узла происходит при напряжении Boiuie уровня стабилизации, сравнивающий транзистор остается запертым и включения регули™ P5 зщeгo тиристора не происходит В процессе уменьшения напряжения на участке спада в некоторый момент вренани напряжение на средней точке второго резисторного делителя оказы- , вается ниже опорного, защитпьй диод 1i смещается з прямом направлении, транзистор 10 открывается, подключая управляющий электрод регулирзтощего тиристора 14 к выходу гистерезисного узла. Регулирующий тиристор 4 отпирается, и через дроссель 16 подключается конденсатор 17 фильтра к выходу силового выпpя итeля 3. Пропсходит сравнительно быстрый подзаряд конденсатора 17 до необходимого уровня и последяощее автоматическое выключение тиристора 14, так как напряжение полусинусоидыстановится меньше напряжения на конденсаторе 17 После снижения питающего напряжения до уровня вьцслючения гистерезисного узла 19 схема возвращается в исходное состояние и в последующие полупериоды цикл работы повторяется. Если кратковременные обрывы цепи питания в результате дребезга контактов 2 происходят на участке нараста- . ння напряжения до момента включения гнстерезисного узла 19, то они не влияют на дальнейшую работу схемы. Кратковременные обрывы цепи питакия при напряжении выше уровня вклю. чения гистерезистого узла /9 также

не вызывают ложных отпираний регулиру2ощего тиристора 14, так как схема управления не имеет накопителей энергии и восстанавливает свое состояние одновременно с восстановлением цепи (Питания,

Дребезг контактов 2 на участке спада при напряжении ниже уровня включения гистерезисного узла приводит к пропуску цикла подзаряда конденсатора 17 в текущем полупериоде, так как гистерезисный узел 19 вьпслю чается и схема управления не может з апустить регулирующий тиристор 14,

Процессы, протекающие в схеме ;, управления при включении- преобразователя $ аналогичны процессам при восстановлении цепи питания после кратковременного обрыва.

Уровень стаби-лизации преобразователя устанавливается соотношением резисторов 12 и 13.

Применение безынерционного гистеразисного узла в схеме управления предлагаемого преобразователя позволяет полностью обеспечить работоспособность при дребезге контактов в цепи питания.

Например, при использовании в качестве источника 1 стандартной однофазной сети переменного тока 220В + + 10% 50 Гц, уровень стабилизации известного и предлагаемого устройств может быть установлен в пределах от 15В до 270В. В этом случае при ложных срабатываниях регулирующего тиристора в преобразователе, выполненном по известной схемеJ максимальное выходное напряжение может достигать 340В. Если установлен нижний порог стабилизации,

то рабочее напряжение конденсатора фильтра должно быть по крайней мере в 20 раз вьше минимально необходимого а в цепь нагрузки должен быть включен элемент защиты, задерживающий максимальное напряжение перегрузки.

Использование предлагаемого устройства позволяет отказаться от специальных мер по подавлению дребезга контактов в цепи питания изащите нагрузки от недопустимо высокого выходного на-, пряжения.а также применять конденсаторы фильтра на номинальное напряжение.

СТАБИЛИЗИРОВАЛНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий двухполупериодиБд выпрямитель, входом подключенный к источнику переменного напряжения, цепочку, состоящую из регулирующего тиристора и дросселя, соединенных последовательно, и включенную последовательно в цепь нагрузки, причем катод регулирующего тиристора соединен с минусом выпрямителя, конденсатор фильтра, включенньй парал лельно выходным выводам между свободным концом дросселя и плюсом вьтрямителя, и схему управления регулирующим тиристором, включающую транзистор, делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных резисторов и включенный параллельно выходу выпрямителя, и стабилитрон, анодом соединенный с катодом регулирующего тиристора, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния надежности путем исключения Ложных срабатьшаний управляющей цепи при дребезге контактов в цепи питания, делитель напряжения выполнен в виде двух резисторов и дополнительно введены второй делитель напряжения, состоящ1ш из двух последовательно соединенных резисторов и включен- , ный параллельно выходу выпрямителя, динистор, анодом соединенный с общей точкой соединения резисторов первого делителя напряжения, а катодом - с катодом стабилитрона, эмиттером транзистора, через первьй дополнительно введенный резистор с катодом S регулирующего тиристора, а через второй дополнительно введенньй ..зистор с базой транзистора, защитный диод, анодом соединенный с базой транзистора, а катодом - с общей точкой соединения резисторов второго делителя напряжения, демпфирующий диод, О анодом подключенный к общей точке соединения регулирующего тиристора и дросселя, а катодом - к плюсу вьтрямителя, причем коллектор транзистора соединен с управляющим электродом регулирующего тиристора, а динистор, стабилитрон и резисторы . первого делителя напряжения образуют безынерционньп гистерезисный. узел.