Стабилизированный источник электропитания Советский патент 1987 года по МПК G05F1/30 

I, 2„4 8,.., или 1, 3, 27,...,, тиристор- ного переключателя 5, понижающего трансформатора 1, выпрямителя 2 и фильтра 3. Следяш.ая система подключает те или иные обмотки трансформатора 6 так, чтобы приблизить ток или напряжение к зоне стабилизации, а затем удерживать стабилизируемые параметры внутри этой зоны. Зона стабилизации ограничивается верхним и нижним уровнями напряжения уставки, величина которого задается оператором или устройством верхнего уровня. Напряжение с объекта регулирования (режим стабилизации напряжения) или напряжение, пропорИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для разработки стабилизированных источников электропитания сильноточных выпрямителей, например гальванических ванн.

Цель изобретения - уменьшение величины пульсаций выходного напряжения и повышение надежности работы.

Блок-схема стабилизированного источника электропитания представлена на чертеже.

Источник содержит первый трансформатор 1, вторичная обмотка которого через выпрямитель 2, сглаживаюпа.ий фильтр 3 и датчик 4 тока подключена к ВЫХОДНЬЕМ выводам. Первичная обмотка трансформатора 1 через тиристорный переключатель 5 и второй трансформатор 6 соединена с входными выводами. Узел сравнения 7 содержит четыре компаратора 8-11, при этом первые входы компараторов 8 и 9 соединены с выходными выводами, а на вторые входы поданы уставки по напряжению UycT(U) и UycT(U) Первые входы компараторов 10 и 11 соединены с выходом датчика 4 тока, а на вторые входы поданы уставки по току UycT(I) и U(I). Блок 12 управления состоит из переключателя 13, триггеров 14 и 15, вентилей 16 и 17, формирователя 18, синхронизированного сетью. Выходы вентилей 16 и 17 соединены с суммирующим и вычитающим счетными выходами реверсивного двоичного счетчика 19. Выходные щины счетчика 19 соединены с соответствую цими входами дешифратора 20, выходные щины которого, через матрицу 21 и узел 22 управления тиристорами связаны с управляющими входами тиристорного переключателя 5.

Источник работает следующим образом.

Трансформатор 6 имеет п вторичных обмоток, отношение количества витков которых соответствует дискретному ряду, 1, 2,

циональное току через этот объект, сравнивается компараторами 8, 9 или 10, 1 с верхним или нижним уровнями уставки. Триг- герры 14, 15 принимают определенные состояния в зависимости от знака рассогласования. В зависимости от состояния триггеров и состояния двоичного реверсивного счетчика осуществляется выбор той или иной щины дешифратора 20, через усилители включается соответствующая группа ключей переключателя 5 и секции вторичной обмотки трансформатора 6 так, чтобы выходные напряжения изменялись в нужную сторону 1 ил.

4,...,2. или 1, 3, 9,...,3, или другому ряду. Включая различные комбинации выводов этих обмоток, что осуществляет тиристорный переключатель 5, можно получить на выходе последнего дискретный ряд напря п

жений U(), 2Uo, 3Uo,...,lJc)2 или Uo, 2lJo,

fl

3U(),....Uo2 3, где Un - напряжения на вторичной обмотке с минимальны.м числом витков. Это напряжение трансформируется до необходимого уровня трансформатором 1, выпрямляется, фильтруется и подается на выход устройства 6. Такое построение силовой части устройства позволяет осуществить коммутацию с относительно малыми токами, что дает возможность использовать в тиристорном переключателе 5 слаботочные тиристоры или оптроны.

Источник может работать в режиме стабилизации тока или стабилизации напряжения.

В источнике реализована цифровая следящая система, которая переключает ключи коммутатора так, что напряжение или ток нагрузки остаются в заданных преде

лах (зона стабилизации), которые соответствуют величине Uo и определяются максимальным и минимальным уровнями уставок по напряжению UycT(U) и UVCT (1J) при режиме стабилизации напряжения U:.CT(I) и IJycT(l) при стабилизации тока.

В режиме стабилизации по напряжени- нию разность между величиной падения напряжения на нагрузке и величинами напряжения уставок (величины рассогласования) усиливается компараторами 8 и 9, полярность выходных напряжений которых соответствует знаку рассогласования. В режиме стабилизации по току компараторы 10 и 11 усиливают величины рассогласования между падением напряжения на датчике 4 тока и соответствующими напряжениями уставок. Выходные сигналы сравнивающих устройств 8 и 9 или 10 и 11 (в зависимости от режима работы) через переключатель 13 устанавливают триггеры 14 и 15 в положение, которое соответствует знаку рассогласования. Вентили 16 и 17 пропускают импульсы с формирователя 18, синхронизированного от сети, на суммирующий или вычитающий входы двоичного реверсивного счетчика 19 в зависимости от состояния триггеров 14 и 15.

В соответствии с состоянием счетчика 19 вырабатывается сигнал дешифратора 20, который возбуждает в матрице 21 соответствующие выходы. Сигналы с них усиливаются и включают соответствующие ключи тиристорного переключателя 5, в результате чего напряжение на нагрузке меняется в необходимую сторону.

Если напряжение или ток находятся внутри зоны стабилизации, оба вентиля 16 и 17 закрыты, никакие переключения не происходят. Если стабилизируемые параметры находятся вне этой зоны, комбинация знаков рассогласования такова, что открыт соответствующий вентиль 16 или 17 и напряжение на нагрузке изменяется в сторону приближения к зоне стабилизации.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить параметры источника, т.е. снизить величину пульсаций и повысить его надежность в результате введения цифрового управления.

0

Формула изобретения

Стабилизированный источник э.лектропи- тания, содержащий последовательно вк, 1Ю- ченные тиристорный переключатель, первый трансформатор, выпрямитель и сглаживающий фильтр, выход которого через датчик тока подключен к выходным вы.водам, узел сравнения, выход которого через блок управления и узел управления тиристор- ным переключателем соединен с управляющим входом тиристорного переключателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения величины пульсаций выходного напряжения и повышения надежности работы,

5 введен второй трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами, а п вторичных обмоток соединены с силовым входом тиристорного переключателя, а узел сравнения включает в себя четыре компаратора, у двух из которых первые входы соединены с выходом сглаживающего фильтра, а у двух других - с выходом датчика тока, вторые входы компараторов являются входами напряжений уставок, нри этом блок управления включает

5 в себя переключатель, входы которого соединены с выходами компараторов узла сравнения, а выходы - с установочным входами двух триггеров, причем выходы каждого триггера соединены с соответствующими входами двух вентилей, другие входы

0 которых соединены со счетными входами реверсивного счетчика, выход которого через дешифратор и матрицу соединен с входом блока управления.

0

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания сильноточных нагрузок. Цель изобретения - уменьшение величины пульсаций выходного напряжения и повышение надежности работы. Источник состоит из силовой части и блока 12 управления, которые в совокупности образуют цифровую следящую систему, и может работать в режиме стабилизации тока и стабилизации напряжения. Силовая часть состоит из трансформатора 6, который имет п вторичных обмоток с числом витков в соответствии с дискретным рядом Сеть (Л г-0- U) I/ со СА СО СЛ СО