Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехике и может быть использовано в раиотехнической аппаратуре, в частности, для электропитания элементов выислительных машин, микроэлектронной s ппаратуры, а также другой аппаратуры народного хоэяйства.

Известен стабилизатор постоянного напряжения с регулированием по цепи цеременного тока, содержащий два раэ-Ю ных по параметрам силовых трехфазных трансформатора, два выпрямителя, регулирующий элемент и усилитель постоянного тока со схемой сравнения СП .15

Недостатками этого устройства являются низкие энергетические и массогабаритные характеристики, что связано с применением силового трансформатора дпя гальванической развязки заг-20 рузки от источника энергии.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее трехфазный трансформатор, начала первичных обмоток которого подключены к 5 входньм вьшодам, а концы - к входу регулирующего элемента, состоящего из коммутирующего трехфазного диодного моста и подключенного к его диагонали транзистора, вторичные обмот- 30 ки трехфазного трансформатора через вьшрямитель с фильтром подключены к выходным выводам, измерительный элемент входом подключен к выходным выводам, а выходом через блок согласо- 35 вания - к входу регулирующего элемента С2 ..

Недостатками известного стабилизатора являются наличие высокочастотных пульсаций выходного напряжения и 40 сложность схемы. Кроме того, при изменении тока нагрузки напряжение межу коллектором и -эмиттером регулирующего транзистора возрастает до амплитудного значения сетевого напряжения,45 то снижает надежность известного устройства.

Целью изобретения является уменьшение уровня пульсаций вьгходного напряжения с одновременным повьшением на- 50 дежности путем снижения напряжения на регулирующем элементе.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряения, содержащий первый трехфазный S3 трансформатор, начала первичных обмоток которого подсоединены к входным клеммам, а вторичные обмотки - к входным выводам первого выпрямителя,один выходной вьшод которого соединен с первой выходной.клеммой, регулирующий элемент, имеющий трехфазный диодный мост, к диагонали которого подключены силовые вьшоды регулирукядего транзистора, управляющим вьшодом подключенного к выводу управления регулирующего элемента, измерительный элемент, входами подключенный к выходным клеммам, а выходом через усилитель - к вьшоду управления регулирующего элемента, введены второй трехфазный трансформатор и второй выпрямитель,а первый трехфазньй транформатор снабжен добавочными первичными обмотками, причем соединенные в треугольник первичные обмотки второг Трехфазного трасформатора подключены к концам первичных обмоток первого трехфазного трасформатора, а средние выводы первичных обмоток второго трефазного трансформатора - к началам одноименных по фазе добавочных первичных обмоток первого трехфазного трансформатора, концы которых соединены с соответствующими входами регулирующего элемента, вторичные обмотки второго трехфазного трансформатора подключены к входу второго выпрямителя, первый выходной вьшод которого подключен к другому выходному вьшоду первого вьшрямителя, а второй выходной вывод соединен с второй выходной клеммой.

На чертеже приведена схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжени содержит два трехфазных трансформатора 1 и 2, начала первичных обмоток первого трасформатора 1 подключены к питающей сети, а концы - к соединенным в треугольник первичным обмоткам второго трансформатора 2. Средние вьшоды первичных обмоток второго трансформатора 2 подключены к началам одноименных по фазе добавочных первичных обмоток трансформатора 1,концы которых соединены с регулирующим элементом 3, состоящим из коммутирующего трехфазного диодного моста и подключенного к его диагонали транзистора j выполняющего роль нелинейного сопротивления. Вторичные обмотки трансформаторов 1 и 2 соединены звездой и подключены соответственно к выпрямителям 4 и 5 с фильтром. 31 Выпрямители 4 и 5 последовательно соединяются с выходными выводами на общую нагрузку. К выходным вьшодам подключена цепь обратной связи, состоящая из измерительного элемента 6 и усилителя 7, выход которого подклю чен к входу регулирукицего элемента 3 Мощность каждого трансформатора 1 и 2 равна половине выходной мощности стабилизатора. К обеим первичным обмоткам первого трансформатора прик ладывается фазное напр$гаение сети, а к обмоткам трасформатора 2 - линей ное напряжение сети. Напряжение вторичных обмоток каждого трасформатора равно половине выходного напряжения. Принщ т регулирования выходного напряжения основан на изменении регулирукнцим элементом 3 напряжения на первичных обмотках трансформаторов 1 и 2. Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. При подаче на вход стабилизатора питающего напряжения к первичным обмоткам трансформатора 1 прикладьшает ся фазное и к трансформатору 2 - линейное напряжение сети. В этом режиме регулирукщий элемент 3 закрыт и выходное напряжение занижено в ГЗ раз. 324 Под воздействием цепи обратной свя зи регулируниций элемент 3 открывается, соединяя добавочные обмотки трансформатора 1 в нуль. При -этом напряжение, поступающее на выпрямители 4 и 5, увеличивается, обеспечивая номинальное значение выходного напряже-: ния. При увеличении . выходного напряжения более номинального значения сигнал ошибки, вырабатываемой в измерительном элементе 6, усиливается усилителем 7 постоянного тока и в противофазе поступает на вход регулирующего элемента 3. В результате регулирующий элемент 3 начинает закрываться, и напряжение на выходе стабилизатора уменьшается до номинального значения. При уменьшении выходного напряже- ния стабшшзатора ниже номинального происходит обратный процесс. В результате на выходе стабгшнзатора поддерживается постоянное напряжение с заданной точностью. При этом уровень пульсаций выходного напряжения при последовательном соединии выпрямителя 4 и 5 уменьшается, а максимальное напряжение и ; рассеиваемая мощность на регулирующем элементе 3 снижаются.

СТАБИЛИЗА ТОР постоянного НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий первый трехфазный трансформатор, начала первичных обмоток которого подсоединены к входным клеммам, а вторичные обмотки подключены к входным выводам первого выпрямителя, один выходной вывод которого соединен с первой выходной клеммой, регулирующий элемент, имеющий трехфазный диодный мост, к диагонали которого подкгшчеШ) силовые выводы регулирующего транзистора, управлякмцим выводом подсоединенного к выводу управления регулирующего элемента, измерительный элемент, входами подключенный к выходным клеммам, а выходом через усилитель подсоединенный к выводу управления регулирующего элемента, .отличающийс я тем, что,с целью умейьшения уровня пульсаций выходного нгшряження с одновременным повышением надежности путем снижения напряжения на регулирующем элементе, в него введены второй трехфазный трансформатор и второй выпрямитель, а первый трехфазный трансформатор снабжен добавочными первичными обмотками, причем соединенные в треугольник первичные обмотки второго трехфазного трансформатора подключены к концам первичных обмоток первого трехфазного трансформатора, а средние выводы первичных i обмоток второго трехфазного трансформатора подсоединены к на:чалам од(Л ноименнных по фазе добавочных первичных обмоток первого трехфазного трансформатора, конщл которого соединены с соответствукицими входами регулирукнцего элемента, вторичные обмотки второго трехфазного трансформатора подключены к входу второго выпрямителя, первый выходной вывод ел которого подключен к другому выходо со 1C ному выводу первого выпрямителя, а второй выходной вывод соединен с второй выходной клеммой.