Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

%

4

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение точности стабилизации и надежности работы. Силовую часть стабилизатора составляют ти- ристорный регулятор 1 напряжения, трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр 4. Первый канал обратной связи, имеющий делитель 5 напряжения, стабилитроны 6, потенциометр 7, то- коограничивающий резистор 8 и шунтирующий транзистор 9, обрабатывает мгновенные изменения входного питающего напряжения и нагрузки. Регулирующее воздействие второго канала обратной связи, состоящего из делителя 10 напряжения и узла выделения и усиления сигнала рассогласования с вспомогательным источником 11 напряжения постоянного тока, потенциометром 12, компаратором 13, балластным резистором 14, стабилитроном 15, токоограничивающими резисторами 16, 17, оптронами 18,19, интегрирующим конденсатором 20, зарядным резистором 21, разрядным резистором 22, полевым транзистором 23 и истоковым резистором 24, обхватывает весь диапазон измерения. При этом компаратор 13 через оптроны 18,19 поддерживает на конденсаторе 20 и выходе штокового повторителя 23,24 потенциал, обеспечивающий для регулитора 1 напряжения управляющий ток, соответствующий заданному значению выходного напряжения стабилизатора. 1 ил. (Л

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания группы реакторов в аппаратуре производства борных нитей.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации и надежности работы.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор содержит тиристорный регулятор 1 напряжения, трехфазный повышающий трансформатор 2, трехфазный выпрямитель 3, фильтр 4, первьп контур of ратной связи, имеющий первый резисторный делитель 5 напряжения, ряд стабилитронов 6, первый потенциометр 7, токоограничивающий резистор 8 и шунтирующий транзистор 9, второй контур обратной связи, имеющий второй резисторный делитель

10 напряжения и узей выявления и усиления сигнала рассогласования. Б последний входят вспомогательный источник 11 напряжения постоянного тока, второй потенциометр 12, компаратор 13, параметрический стабилизатор напряжения с балластным резистором 14 и стабилитроном 15, токоограничиваю- щие резисторы 16, 17, диодные оптро- ны 18, 19, интегрирующий конденсатор 20, зарядный резистор 21, разрядный резистор 22, истоковый повторитель с полевым транзистором 23 и истоковым резистором 24. На схеме отмечены также выводы 25-27 для подключения первичной сети переменного тока и выводы 28, 29 для подключения нагрузки. Регулятор 1 напряжения, трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр 4 соедине- ны последовательно между выводами 25-27 для подключения первичной сети переменного тока и выводами 28,29 для подключения нагрузки. Вход резистор- ного делителя 5 напряжения соединен с выходом фильтра 4, эмиттер-коллекторный переход шунтирующего транзистора 9 подключен параллельно управляющему входу регулятора 1 напряжения, а базовая цепь через последовательно вклю- ченные потенциометр 7 и ряд стабилит- ринов 6 соединена с выходом резистор- ного делителя 5 напряжения. Вход ре- зисторного делителя 10 напряжения соединен с выходом фильтра 4. Один из входов компаратора 13, являющийся сигнальным входом узла выявления и усиления сигнала рассогласования, подключен к выходу резисторного делителя 10 напряжения, а другой вход через потенциометр 12 - к выходу параметрического стабилизатора 14,15 напряжения. Питающие входы параметрического стабилизатора 14,15 напряжения, компаратора 13 и истокового по- вторителя 23, 24 подключены к выходу вспомогательного источника 11 напряжения постоянного тока, соединенного первым из полюсов (отрицательным полюсом) с общим выводом резисторного делителя 10 напряжения. Светодиоды оптронов 18,19 соответственно через токоограничивающие резисторы 16,17 включены между выходным выводом компаратора 13 и соответственно вторым (положительным) и первым (отрицательным) полюсами вспомогательного источника 11 напряжения постоянного тока, а фотодиоды через зарядный резистор

/1 и разрядный резистор 22 - между теми же полюсами источника 11 и затвором транзистора 23 истокового повторителя 23,24. Интегрирующий конденсатор 20 подключен параллельно сигнальному входу истокового повторителя 23,24, являющегося выходным элементом узла выявления и усиления сигнала рассогласования и подключенного выходом к управляющему входу регулятора 1 напряжения.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подведении напряжения к входным выводам 25-27 на выходных выводах 28,29 напряжение будет близким к нулю, так как на управляющем входе регулятора 1 напряжение практически отсутствует. На инвертирующем входе компаратора 13 появляется напряжение задания, снимаемое с потенциометра 12. Компаратор 13 включает оптрон 18 который через резистор 21 обеспечивает заряд конденсатора 20. Истоковы повторитель 23,24 повторяет рост напряжения на конденсаторе 20. В результате повышает напряжение на управляющем входе рекулятора 1. Выходное напряжение стабилизатора также плавно увеличивается до заданного значения. Компаратор 13 отключает оптрон 18. При превышении выходного напряжения заданного значения компаратор 13 включает оптрон 19, который через резистор 22 обеспечивает разряд конденсатора 20. Это в свою очередь вызывает снижение выходного напряжения стабилизатора. Шунтирующий транзистор 9 через цепочку стабилитронов 6 реагирует на мгновенные изменения входного питающего напряжения и нагрузки. При повышении выходного напряжения стабилизатора он сильнее шунтируют управляющий вход регулятора 1, уменьшая напряжение задания на нем. При снижении выходного напряжения транзистор 9 подза- пирается и меньше шунтирует управляющий вход регулятора 1, повышая напряжение задания. Поскольку трансформатор 2 работает в ненасыщенном режиме, для стабилизации выходного напряжения устройства при холостом ходе и при номинальной нагрузке требуется широкий диапазон управляющего тока для тиристорного регулятора 1 напряжения. Например, на холостом ходу управляющий ток равен 1 мА, а

5I6

при номинальной нагрузке - 5 мА. Поэтому с ростом нагрузки стабилизатора необходимо повышать управляющий ток регулятора 1 напряжения Тран зистор 9 изменяет управляющий ток пропорционально изменению выходного напряжения стабилизатора, зона его регулирующего воздействия ограничена точностью стабилизатора 10,5%, т.е. при больших отклонениях входного, питающего напряжения либо нагрузки погрешность стабилизации первым каналом обратной связи пропорционально возрастает. Второй канал обратной связи с истоковым повторителем 23,2А отрабатывает возмущения как со стороны питающего напряжения, так и со стороны нагрузки до тех пор, пока выходное напряжение стабилизатора не станет равным заданному значению. Регулирующее воздействие данного канала на управляющий ток регулятора 1 напряжения охватывает весь диапазон от 0 до 5 мА.

В предлагаемом стабилизаторе повышение точности стабилизации предопределено применением безынериио нных переключателей - оптронов 8,19. Бесконтактное управление регулятором 1 напряжения положительно сказывается на эксплуатационной надежности стабилизатора .

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий тиристорный регулятор напряжения, трансформатор, выпрямитель и фильтр, соединенные по- следовательно между выводами для подключения первичной сети переменного тока и нагрузки, первый контур обратной связи, имеющий первый резистор ный делитель напряжения, вход которо- го соединен с выходом фильтра, шунтирующий транзистор, эмиттер-коллекторный переход которого подключен параллельно управляющему входу регулятора напряжения, а базовая цепь через пог следовательно включенные первый потенциометр и ряд стабилитронов соеди06

йена с выходом первого резисторного елителя напряжения, второй контур братной связи, имеющий второй резис- торный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом фильтра, и снабженный вспомогательным источником напряжения постоянного тока и торым потенциометром узел выявления и усиления сигнала рассогласования, сигнальный вход которого подключен к. выходу второго резисторного делителя напряжения, а выход - к управляющему входу регулятора напряжения, отличающийся тем, что, с

целью повышения точности стабилизации и надежности работы; в узел выявления и усиления сигнала рассогласования введены компаратор, параметрический стабилизатор напряжения, два токоограничивающих резистора, два диодных оптрона, интегрирующий конденсатор, зарядный и разрядный резисторы и истоковый повторитель, являющийся выходным элементом данного узла, причем питающие входы параметрического стабилизатора напряжения, компаратора и истокового повторителя подключены к выходу вспомогательного источника напряжения постоянного тока, соединенного первьм из полюсов с общим выводом второго резисторного делителя напряжения, один из входов компаратора является сигнальным входом узла выявления и усиления сигнала рассогласования, а другой вход через второй потенциометр подключен к выходу параметрического стабилизатора напряжения, светодиоды первого и второго оптронов через соответствующие токоограни- чивающие резисторы включены между выходным выводом компаратора и соответственно вторым и первым полюсами вспомогательного источника напряжения постоянного тока, фотодиоды через зарядный и разрядный резисторы - между теми же полюсами указанного источника и затвором транзистора истокового повторителя, а интегрирующий конденсатор подключен параллельно сигнальному входу последнего.

25i 16 27

28 25