Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/20 

10

30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех случаях, когда требуется повышенное качество выходного и входного токов.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД стабилизатора переменного напряжения.

На чертеже представлена схема ста- билизатора.

Стабилизатор переменного напряжения содержит автотрансформатор 1 с oтпaйkaми 2-4. Полупроводниковый ключ 3 переменного тока включен между началом обмотки 6 автотрансформатора и jg общим проводом 7 стабилизатора, полупроводниковый ключ 8 переменного тока - между фазным проводом 9 стабилизатора и отпайкой 2 автотрансформатора, полупроводниковый ключ 10 переменного тока - между фазным проводом 9 стабилизатора и отпайкой 3 автотрансформатора, полупроводниковый ключ 11 - между фазным проводом 9 стабилизатора и отпайкой 4 автотрансформатора, полупроводниковый ключ 12 - между фазным проводом 9 стабилизатора и концом обмотки автотрансформатора, полупроводниковый ключ 13 - между выходным проводом 14 стабилизатора и отпайкой 2 автотрансформатора, полу- проводниковый ключ 15 - между выход- ным проводом 14 стабилизатора и отпайкой 3 автотрансформатора, полупроводниковый ключ 16 - между выходным проводом 14 стабилизатора и отпайкой 4, полупроводниковый ключ 17 - между выходным проводом 14 стабилизатора и концом обмотки автотрансформатора. Блок 18 управления подключен на вход и ВЫХОД стабилизатора и выдает сигналы управления полупроводниковыми клю-; чами переменного тока.

Стабилизатор работает следующим образом.

Блок 18 управления постоянно следит за величиной напряжения на входе и на выходе стабилизатора. При колебаниях напряжения на выходе стабилизатора в допустимых пределах сигнал с VQ блока 18 управления выдается только на полупроводниковые ключи 8 и 13 переменного тока. При этом полупроводни- ковые ключи 5, 10-12 и 15-17 переменного тока отключены, нагрузка пита- |.j- ется напряжением сети через полупроводниковые ключи 8 и 13 переменного тока, потребление энергии обмоткой автотрансформатора отсутствует, и

20

25 .

,jQ

/J5

35

0

0

g

Q j-

стабилизатор не вносит каких-либо искажений в форму входного и выходного напряжения или тока. При незначительном уменьшении напряжения на выходе стабилизатора блок 18 управления выдает сигнал на включение полупроводникового ключа 15 и снимает сигнал управления с ключа 13, после чего дается сигнал на включение ключа 5. При этом в момент .времени меж,ду отключением ключа 13 и включением ключа 5 ток нагрузки проходит по цепи: провод 9, ключ 8, участок обмотки 2- 3 автотрансформатора, ключ 15. провод 14, нагрузка и провод 7, т.е. обеспечивается непрерывное питание нагрузки. После включения ключа 5 обмотка автотрансформатора оказывается под

0 напряжением питающей сети, а нагрузка питается с отпайки 3 автотрансформатора повышенным напряжением, близким к номинальному, через ключ 15, При более глубоком отклонении напря5 женин от номинального аналогичным образом выдаются сигн.алы на включение . ключей 16 или 17, При этом напряжение на выходе стабилизатора повышается до номинального.

При постепенном снижении напряжения для перехода на отпайку с большим напряжением сни мается сигнал уп - равления с ключа. 5, подается сигнал, управления на соответствующий ключ 16 или 17., снимается сигнал управления с ранее включенного ключа 15, после чего подается сигнал управления на ключ 5.

При восстановлении напряжения пиQ тающей сети до номинального значения блок управления снимает сигнал управления с ключа 5, подает сигнал управления на ключ 13, после чего снимает сигнал управления с одного из ранее

5 включенных ключе - 15-17. При этом схема возвращается в исходное состояние и вновь прекращается потребление энергии обмоткой автотрансформатора.

При незначительном увеличении напряжения ка вьтходе стаби,г изатора блек 18 управления вьщает сигнал на включение полупроводникового ключа 10 переменного тока и снимает сигнал управления с ключа 8, после чего выдается сигнал на включение ключа 5. При этом в момент времени между отключением ключа 8 и включением ключа 5 ток нагрузки проходит по цепи: про5

вод 9, ключ 10, участок обмотки 3-2 автотрансформатора, ключ 13, провод 14, нагрузка и провод 7, т.е. также обеспечивается непрерывное питание нагрузки. После включения ключа 5 обмотка автотрансформатора оказывается под напряжением питающей сети, а нагрузка питается с отпайки 2 автотрансформатора пониженным напряжением,)Q в это время нагрузка питается через близким к номинальному, через ключ 13. отпайки автотрансформатора.

При более глубоком увеличении напряжения аналогичным образом вьщают- ся сигналы на включение ключей 11 и 12. При этом напряжение на выходе стабилизатора понижается до номинального.

При постепеменном увеличении напряжения для более глубокого снижения

20

В случае необходимости введения более плавного регулирования, количество отпаек и соответственно переклю- 15 чателей переменного тока может быть увеличено.

Использование изобретения позволит сократить расход энергии при номинальном напряжении питающей сети . и повысить надежность стабилизатора. Стабилизатор имеет хорошую форму кривой стабилизированного напряжения. Это позволит использовать предложенный стабилизатор в блоках питания

напряжения на выходе снимается сигнал управления с ключа 5, подается сигнал управления на соответствующий ключ 11 или 12, снимается сигнал управления с ранее включенного ключа 10, после чего подается сигнал управ- 25 электронного оборудования, построен- ления на ключ 5.-ных, например, на интегральных микПри восстановлении напряже.ния пита- росхемах, где налагаются жесткие тре- ющей сети до номинального значения бования на уровень помех питающего блок управления снимает сигнал управления с ключа 5, после чего подается сигнал управления на ключ 8 и снимается сигнал управления с одного из ранее включенных ключей 10-12. При этом схема возвращается в исходное

напряжения.

30

Фор м у ла изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий автотрансформатор с состояние и вновь прекращается потреб- отпайками и ключи переменного тока, ление энергии обмоткой автотрансфор- соединяющие отпайки и один из выво- матора,дов автотрансформатора с выходными

В случае резкого снижения напряже- вьтодами, а также блок управления ния питающей сети с повышенного до по- ключами по отклонению выходного на- ниженного для перевода режима работы Q пряжения, отличающийся

стабилизатора с понижения напряжения на повьппение снимается сигнал управления с ключа 5 и с одного из работавших в режиме понижения напряжения ключей 10-12, затем подается сигнал на включение ключа 8 и соответствующего ключа 15-17, после чего подается сигнал на включение ключа 5.

При резком увеличении напряжения от пониженного до повьш1енного значения снимается сигнал управления с ключа 5 и с одного из работавших в ре-жиме повышение напряжения ключей 15- 17, затем подается сигнгш на включение ключа 13 и соответствующего ключа 10- 12, после чего подается сигнал на

ВНИИПИ Заказ 5284/48

45

50

55

тем, что, с целью повьшгения надежности и КПД, в него введены дополнительные ключи переменного тока,соединяющие отпайки автотрансформатора с входными вьтодами, и вспомогательный ключ переменного тока, соединяющий другой вывод автотрансформатора с общей шиной, причем в блок управления введены средства, обеспечивающие переключение дополнительных ключей в зависимости от отклонения входного напряжения, а также средства, обеспечивающие включение и отключение вспомогательного ключа в мо- менты отклонения входного и выходного напряжения от номинального.

Тираж 863 Подписное

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

включение ключа 5, При этом в моменты, когда-замкнуты одновременно два ключа из ключей 10-12 или 15-17, ток короткого замыкания отпаек исключен, так как вследствие отключенного состояния ключа 5 обмотка автотрансфор- матора обесточена, и не происходит перерывов в питании нагрузки, так как

В случае необходимости введения более плавного регулирования, количество отпаек и соответственно переклю- чателей переменного тока может быть увеличено.

Использование изобретения позволит сократить расход энергии при номинальном напряжении питающей сети . и повысить надежность стабилизатора. Стабилизатор имеет хорошую форму кривой стабилизированного напряжения. Это позволит использовать предложенный стабилизатор в блоках питания

электронного оборудования, построен- ных, например, на интегральных микросхемах, гд бования на у

напряжения.

росхемах, где налагаются жесткие тре- бования на уровень помех питающего

30

Фор м у ла изобретения

5

0

5

тем, что, с целью повьшгения надежности и КПД, в него введены дополнительные ключи переменного тока,соединяющие отпайки автотрансформатора с входными вьтодами, и вспомогательный ключ переменного тока, соединяющий другой вывод автотрансформатора с общей шиной, причем в блок управления введены средства, обеспечивающие переключение дополнительных ключей в зависимости от отклонения входного напряжения, а также средства, обеспечивающие включение и отключение вспомогательного ключа в мо- менты отклонения входного и выходного напряжения от номинального.

Тираж 863 Подписное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех случаях, когда требуется повьшен- ное качество выходного и входного токов. Цель изобретения - повышение на.дежности и коэффициента полезного действия стабилизатора переменного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий автотрансформатор 1 и полупроводниковые ключи 13-17 переменного тока, соединяющие отпайки автотрансформатора 1 с выходом стабилизатора, введены полупроводниковые ключи 8-12 переменного тока по количеству отпаек, соединяющие отпайки автотрансформатора с входом стабилизатора, а обмотка автотрансформатора отделена от общего провода полупроводниковым ключом 5 переменного тока. 1 ил.