Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания аппаратуры различного назначения, а также в качестве отдельного источника питания.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора переменного напряжения,

Стабилизатор содержит силовбй трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого выполнена с тремя отводами 3-5, соединенными через силовые контакты 6 и 7 реле 8 и 9 минималь- ного и максимального напряжения с одним входным выводом 10, блоки 11 и 12 управления указанных реле 8 и 9, управляющими входами подключенные через первый выпрямитель 13 и вспомогательные контакты 14 и 15 к отводам 16-18 первой 19 вторичной обмотки силового трансформатора 1. Вторая вторичная обмотка 20 трансформатора 1 подключена к второму выпрямителю 21, одним выходом 22 соединенному с первой питающей шиной блоков 11 управления реле 8 и 9, силовой бесконтактный ключ 23, состоящий например, из диодного мое- та 24 и тиристора 25 с цепью 26 управления на резисторе, входом подключенной к вторичной обмотке 27 трансформатора 28 тока через выпрямитель 29, фильтр 30. Первичная обмот- ка 31 трансформатора 28 тока включен между первым выходным выводом 32 и входом силового бесконтактного ключа, соединенного с вторым входным выводом 33, второй выходной вывод 34 соединен со средним отводом 4 первичной обмотки 2 силового трансформатора 1. Кроме того, стабилизатор содержит дополнительные вторичную обмотку 35 трансформатора 28 тока, выпрями- тель 36, фильтр 37, цепь 38 управления, бесконтактный ключ 39, замыкающие контакты 40 и 41 реле 8 и 9 защитные цепочки из стабилитронов 42 и 43, фильтры 44 и 45 и выходные выво- ды 46 и 47 по постоянному току.

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

Напряжение сети через входные вы- воды 10 и 33 подключается к отводам первичной обмотки трансформато эа 1 через контакты 6 и 7 реле 8 и 9, цепочки стабилитронов 42 и 43 и через

5

5 0 5 0 S 0

5

бесконтактный ключ 23. Исходное состояние контактов 6 и 7 таково, что при номинальном .напряжении сети она подключается к отводу 4 и к отводу обмотки 2, подключенному к бесконтактному ключу 23, при этом на выходных выводах 32 и 34 напряжение номинальное, обмотки реле 8 и 9 обесточены. При отсутствии тока нагрузки на выходных выводах 32 и 34 ток не течет через первичную обмотку 31 трансформатора 28 тока, на выходе фильтра 30 отсутствует напряжение, бесконтактный ключ 23 заперт и потребления энергии стабилизатором нет совсем.

При подключении нагрузки к выходным выводам 32 и 34 по первичной обмотке 31 трансформатора 28 течет ток нагрузки, на выводах обмотки 27 наводится напряжение, которое выпрямляется выпрямителем 29, фильтруется в фильтре 30 и через цепь 26 управления подается на бесконтактньш ключ 23, которьй открывается и напряжение сети подключается к первичной обмотке 2 трансформатора 1, благодаря чему напряжение наводится на вторичных обмотках 19 и 20 трансформатора 1, которые выпрямляются соответственно в выпрямителях 13 и 21 и фильтруются в фильтрах 44 и 45, обеспечивая напряжение питания и напряжение управления блоков 11 и 12 управления реле 8 и 9. Однако напряжение питания реле 8 и 9 с выхода фильтра 45 подается только тогда, когда проходит ток нагрузки через выводы 32 и 34, так как только в этом случае напряжение наведено на дополнительной вторичной обмотке 35 трансформатора 28, которое выпрямляется в выпрямителе 36, фильтруется в фильтре 37 и через цепь 38 управления подается на дополнительный бесконтактный ключ 39, который открывается, обеспечивая нормальное функционирование реле 8 и 9 минимального и максимального напряжения. I

Если напряжение сети вьш1е нормы, то срабатывает реле 9 и своими контактами 6 переключает входной вывод 10 с отвода 4 на отвод 3 первичной обмотки 2 трансформатора 1. Если напряжение ниже нормы, то срабатывает реле В и своими контактами 7 переключает входной вывод 10 с отвода 4 на отвод 5 первичной обмотки

2 трансформатора 1, при этом и в первом и во втором случаях на выводах 32 и 34 напряжение остается равным номинальному значению напряжения

э;1ектрической сети. При повьппении или понижении напряжения сети срабатывает соответствующее реле 8 или 9, при этом трансформатор 1 становится повьпиающим или понижающим тран- сформатором и стабилизатор обеспечивает вольтодобавку с отрицательным или положительным знаком к величине напряжения сети, тогда ток в первичной обмотке 2 трансформатора 1 существенно возрастает, также возрастает ток через бесконтактный ключ 23 (диоды 24 и тиристор 25), на которых падает напря);ение и выделяется энергия в виде тепла, потери эти убираются дополнительными контактами 40 и 41 тех же реле 8 и 9. Как только срабатывает одно из реле 8 или 9, бесконтактный ключ 23 зако- рачива тся контактами 40 или 41.Бесконтактный ключ 23 обеспечивает включение стабилизатора при любом напряжении сети и отключение его при номинальном значении напряжения сети, когда реле 8 и 9 обесточены, а бесконтактный ключ 39 обеспечивает отключение стабилизатора при снятии нагрузки при повышенном или пониженном выше или ниже нормы напряжений электрической сети. Введение дополнительных контактов 40 и 41 реле 8 и 9 повышает КПД стабилизатора за счет исключения потерь в бесконтактном ключе 23, тем самым улучшаются

параметры стабилизатора (нет потери напряжения на бесконтактном ключе, несколько вольт), уменьшается нагрев элементов 24 и 25, улучшается тепловой режим всего стабилизатора и тем самым повышается надежность всего стабилизатора в целом, в то же время все положительные качества бесконтактного ключа 23 сохраняются, а КПД стабилизатора остается весьма высоким (порядка 98,5%) как при нормальном напряжении сети, так и при пониженном или повьшгенном напряжении сети. Наличие бесконтактного ключа 23 повьшгает удобства эксплуат ьции, так как при отключении нагрузки бесконтактный ключ 23 отключает весь стабилизатор при нормальном напряжении

ВНИИПИ Заказ 7807/46

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

сети, а бесконтактный ключ 39 совместно с контактами 40 и 41 и бесконтактным ключом 23 отключает стабилизатор при повьшгенном или пониженном выше или ниже нормы напряжении сети, нет необходимости ставить дополнительный выключатель, исключается операция по выключению стабилизатора, что приводит к повьш1ению техНИКИ безопасности и снижению пожароопасно сти при эксплуатации э лектрон- ных или иных устройств.

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с тремя отводами, соединенными через силовые контакты -реле минимального и максимального напряже- НИИ с одним входным выводом, блоки управления указанных реле, управляющими входами подключенные через первый выпрямитель и вспомогательные контакты реле к соответствующим отводам первой вторичной обмотки силового трансформатора, вторая вторичная обмотка которого подключена к

второму выпрямителю, одним выходом соединенному с первой питающей шиной блоков управления реле, силовой бесконтактный ключ с цепью управления, входом подключенной к вторичной обмотке трансформатора тока, первичная обмотка которого включена между первым выходным выводом и входом силового бесконтактного ключа, соединенного с другим входным выводом, выход

силового бесконтактного ключа соединен с основным выводом первичной обмотки, средний отвод которой подключен к второму выходному выводу, о т- личающийся тем, что, с

целью повьш1ения КПД и надежности, в стабилизатор введены последовательно соединенные дополнительные обмотка трансформатора тока, выпрямитель, фильтр, цепь управления и бесконтактный ключ, входом подключенный к другому выходу второго выпрямителя, выходом - к второй питающей ши-. не блоков управления реле, дополнительные замыкающие контакты которых

подключены параллельно силовому бесконтактному ключу

Тираж 885

Подписное

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является по- вьшение КПД и надежности стабилизатора переменного напряжения. При превышении напряжением нормы срабатывает реле 9, и его контакты 6 переключают входной вывод 10 с отвода 4 на отвод 3 первичной обмотки 2 трансформатора 1. Если напряжение ниже нормы, срабатывает реле 8, и его контакты 7 переключают вывод 10 с отвода 4 на отвод 5. В обоих случаях через ключ 23 и первичную обмотку 2 возрастает ток и увеличиваются потери, которые убираются контактами 40 и 41 реле 8 и 9. При этом ключ 23 обеспечивает включение стабилизатора при любом напряжении сети и отключение его при номинальном значении напряжения сети, когда реле 8 и 9 обесточены. Ключ 39 обеспечивает отключение при снятии нагрузки при повышении или понижении выше или ниже нормы сетевого напряжения. 1 ил. сл Ю ю 00 00 05 Кноерузяе