Регулятор переменного напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F1/44 

1

(21)4602408/07

(22)05.11.88

(46) 07.07.91. Бюл. N 25

(71)Научно-исследовательский, про- ектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники Производственного объединения Электровыпрямитель

(72)В.Н.Филатов

(53)671.316.722.1(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1416955, кл. G 05 F 1/44, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 792233, кл. G 05 F 1/44, 1978.

(54)РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

(57)Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - улучшение массогабаритных показателей путем использования вольтодобавочного трансформатора с.несекционированной первичной обмоткой. Устройство содержит вольтодобавочный трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3, интегрирующий LC-фильтр с дросселем 4 и конденсаторами 5 и 6, транзисторные ключи 7 и 8, узел 9 Широтно-импульсного управления, двухпол упериодный мостовой выпрямитель с диодами 10-13. Конденсаторы 5 и 6 осуществляют одновременно функции вспомогательного (вольтодобавочного) источника переменного напряжения с нулевым выводом. При любых отклонениях выходного напряжения устройства первичная обмотка 2 вольтодобаиочного трансформатора 1 работает в двухтактном режиме с примерно в два раза пониженной по сравнению с известными техническими решениями расчетной мощностью и соответственно меньшими массой и габаритами, поскольку выполнена с пониженным в два раза числом витков. Очередность включения транзисторных ключей 7 и 8 задается узлом 9 широтно-импульсного управления. 2 ил.

с SS

(Л

О5 О

vj

со

10

15

20

Изобретение относится к эпектро- ехнике и предназначено для примеения в стабилизирующих источниках торичного электропитания радиоэлекронной аппаратуры.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей путем использования вольтодобавочного трансформатора с несекционированнон первичной обмоткой.

На фиг. 1 представлена функцио нальная схема регулятора переменного напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Регулятор переменного напряжения содержит вольтодобавочный трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3, интегрирующий LC-фильтр с дросселем 4 и конденсаторами 5 и 6, транзисторные ключи 7 и 8, узел 9 широтно-импульсного управления, двухполупериодный мостовой выпрямитель с диодами 10-13. Кон-25 денсаторы 5 и 6 интегрирующего LC- фильтра осуществляют одновременно функции вспомогательного (вольтодобавочного) источника переменного напряжения с нулевым выводом. Регулятор имеет также выводы 14 и 15 для подключения первичного источника переменного напряжения и выводы 16 и 17 для подключения нагрузки. Вто- ричная обмотка 3 вольтодобавочного трансформатора 1 включена последовательно с дросселем 4 интегрирующего LC-фильтра в одну из силовых шин, расположенных между выводами 14, 15 и 16, 17.

Первый вывод первичной обмотки 2 через транзисторный ключ 7 соединен с первым полюсом двухполупериодного мостового выпрямителя (с катодами диодов 10 и 11), а через транзисторный ключ 8 - с его вторым полюсом (с анодами диодов 12 и 13). Вход выпрямителя подключен к выходу вспомогательного источника переменного напряжения (к необъединенным обкладкам конденсаторов 5 и 6). Выходы узла 9 широтно-импульсного управления соединены с базовыми цепями транзисторных ключей 7 и 8. Второй вывод первичной обмотки 2 подключен к нулевому выводу вспомогательного источника переменного напряжения (к объединенным обкладкам конденсаторов 5 и 6).

30

35

40

45

50

55

5

0

5

0

5

0

45

50

5

Регулятор работает следующим образом.

При подаче сетевого переменного напряжения Uc на выводы 14 и 15 переменное напряжение 11ц появляется также на нагрузке (на выводах 16 и 17) и входе мостового выпрямителя, обеспечивая формирование на катодах диодов 10 и 11 и анодах диодов 12 и 13 относительно нулевой точки двух систем пульсирующих выпрямленных напряжений M и U,7 (фиг.2а) соответственно положительной и отрицательной полярности.

Очередность включения гаиротно-им- пульсно управляемых транзисторов 7 и 8 задается узлом 9 управления в зависимости от требуемого знака вольто- добавки.

При снижении сетевого напряжения -Ис стабилизатора относительно заданного выходного 11ц включаются, например, транзистор 8 при положительной полуволне и транзистор 7 при отрицательной полуволне. Соответственно, на вторичной обмотке 3 формируется вольтодобавочное напряжение Ugi , складывающееся с сетевым Uc (фиг.26). Среднее значение результирующего напряжения регулируется скважностью частотного управления транзисторами 7 и 8 в течение длительности соответствующей полуволны сетевого напряжения Uc.

При увеличении сетевого напряжения Uc(или снижении нагрузки) транзисторы 7 и 8 включаются в другой последовательности, обеспечивая формирование на вторичной обмотке 3 вольтодобавочного напряжения Ue«, вычитающегося из основного сетевого Uc (фиг.2в).

В обоих режимах работы регулятора первичная обмотка 2 вольтодобавочного трансформатора 1 работает в двухтактном режиме с примерно в два раза пониженной по сравнению с известными техническими решениями расчетной мощностью и соответственно меньшими массой и габаритами, поскольку выполнена несекционированной, с пониженным в два раза числом витков. За счет меньшего числа витков обеспечивается снижение потоков рассеяния и индуктивности рассеяния вольтодобавочного трансформатора 1, облегчаются условия коммутации транзисторов 7 и 8, устраняется возмож1магнитопровода

ность подмагничивания трансформатора 1 .

В качестве вспомогательного источника переменного напряжения можно использовать не только выходное, но и входное либо стороннее напряжение, согласованное по величине трансформатором или автотрансформатором, с выполнением искусственной нулевой точки любыми известными средствами.

Формула изобретения

Регулятор переменного напряжения, содержащий вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена последовательно с индуктивным звеном интегрирующего LC-фильтра в одну из силовых шин, расположенных между выводами для подключения первичного источника переменного напряжения и нагрузки, а первый вывод первичной обмотки через один из двух

транзисторных ключей соединен с первым полюсом двухполупериодного мостового выпрямителя, подключенного входом к выходу вспомогательного источника переменного напряжения той же частоты, узел широтно-импульсного управления, выходы которого соединены с базовыми цепями транзисторных ключей, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабарит- ных показателей путем использования вольтодобавочного трансформатора с несекционированной первичной обмоткой, вспомогательный источник переменного напряжения выполнен с нулевым выводом, причем первый вывод первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора через другой транзис- 0 торный ключ соединен с вторым полюсом двухполупериодного мостового выпрямителя, а ее второй вывод подключен к нулевому выводу вспомогательного источника переменного напряжения.

5

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - улучшение массогабаритных показателей путем использования вольтодобавочного трансформатора с несекционированной первичной обмоткой. Устройство содержит вольтодобавочный трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3, интегрирующий LC-фильтр с дросселем 4 и конденсаторами 5, 6, транзисторные ключи 7, 8, узел 9 широтно-импульсного управления, двухполупериодный мостовой выпрямитель с диодами 10 - 13. Конденсаторы 5, 6 осуществляют одновременно функции вспомогательного (вольтодобавочного) источника переменного напряжения с нулевым выводом. При любых отклонениях выходного напряжения устройства первичная обмотка 2 вольтодобавочного трансформатора 1 работает в двухтактном режиме, с примерно в два раза пониженной по сравнению с известными техническими решениями расчетной мощностью и соответственно меньшими массой и габаритами, поскольку выполнена с пониженным в два раза числом витков. Очередность включения транзисторных ключей 7, 8 задается узлом 9 широтно-импульсного управления. 2 ил.

б