Источник стабилизированного напряжения постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК G05F3/08 

О 00

ю ю

Ч)

hO

Изобретение относится к электротехни ке и может быть использовано в качестве стабилизированного низковольтного силь ноточного источника вторичного электропитания устройств автоматики и техники связи.

Цель изобретения - упрощение при одновременном улучшении массообьемных показателей и увеличении коэффициента полезного действия

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема источника стабилизированного напряжения постоянного тока,

Источник стабилизированного напря жения постоянного тока содержит общий магнитопровод 1 броневой конструкции, на одном крайнем стержне которого расположена обмотка 2 балластного насыщающегося реактора, одним выводом подсоединенная к первому входному выводу. Второй вывод упо- мянутой обмотки балластного насыщающе гося реактора подключен к одному выводу параллельного феррорезонансного кон тура, образованного параллельным соеди нением конденсатора 3 с последовательно включенными обмоткой 4 нелинейного ре актора и магнитным усилителем 5 Другой вывод параллельного феррорезонансного контура подключен к второму входному вы воду. Обмотка 4 нелинейного реактора со вместно с вторичной обмоткой 6 расположены на другом крайнем стержне магнитопровода 1 броневой конструкции Выводы вторичной обмотки 6 через датчик 7 тока подсоединены к выпрямителю 8 вы ход которого подключен к выходным BUBO дам, к которым подсоединена нагрузка 9 Выход датчика 7 гока подключен к управля ющему входу магнитного усилителя 5

Источник стабилизированного напря жения постоянного тока работает следую щим образом

При подаче на входные выводы пере менного напряжения U1 в цепи образован ной параллельным феррорезонянсным колебательным контуром на элементах 3 Ь и обмоткой 2 балпагтного насыщающегося реактора возбуждаются феррортонянс- ные колебания оки и h протекающие соответственно по обмоткам 2 и ) создают потоки Ф| и Ф( насыщающие крайние осп жни броневого мапштопровода 1 R сред нем стержне bponemiio млтнитмрпмода 1 эти потоки имеют оцинт пное тпр.и, нмшо и сдвигаются по флле ч но друга на угол авигпщич ш мо ми нм свойств мат нитпмрпродч 1 чис л, нии-пр i fi могок, рагполо + енмых нч -ч г к р ынии v ч жнях парапетрпн м-ннинш п . ummv i и

величины емкости конденсатора 3 феррорезонансного колебательного контура. Кроме основных магнитных потоков Фч и фр . в крайних стержнях магнитопровода 1 протекают также проникающие магнитные потоки Фз1.Ф52 , являющиеся частями основных магнитных потоков Фт , ф , направлены соответственно Фs навстречу Фа, Фз2 навстречу Ф| Копичество электромагнитной энергии,накопленной в колебательных контурах при феррорезонансе, практически не зависит от величины приложенного к цепи напряжения и определяется фазовыми соотношениями токов и напряжений колебательного контура и всей цепи. Вследствие этого, при изменении величины питающего напряжения Ui проникающие магнитные потоки Фз1, Фз2 таким образом меняют свою величину и угол сдвига фаз между ними, чтобы сохранить неизменными величины основных потоков Ф| , Ф, что приводит к стабильности наведенных ими напряжений U2,1М на обмотках реакторов 2 и 4, а также напряжения 1)б вторичной обмотки 6 Таким образом происходит параметрическая стабилизация выпрямленного выходного напряжения Ud при изменении величины входного питающего напряжения Ui

Изменение протекающего в нагрузке 9 тока Id вызывает изменение токов во всех элементах вторичной цепи - вторичной обмотке 6. последовательно включенным с ней датчике 7 тока и выпрямителе 8.

При увеличении тока Id нагрузки пропорционально ему увеличивающийся ток 1У в обмотке управления магнитного усилителя 5 вызывает уменьшение динамического индуктивного сопротивления его рабочих обмоток, что ведет к перераспределению напряжения 1)з феррорезонансного колеба тетьного контура между рабочими обмотками магнитного усилителя (напряжение Us) и обмоткой нелинейного реактора 4 (напряжение LU) в сторону увеличения напряжения ил нелинейного реактора Пропорционально напряжению 1М нелинейного реактора увеличивается напряжение Ue размещенной на этом же стержне вторичной обмотки 6 и напряжение Ud на нагрузке При уменьшении тока нагрузки процесс идет в обратном порядке пропорционально уменьшению тока Н нагрузки уменьшается ток 1У управления магнитного усилителя динамическое индук- ГМННОР гопрптиппение его рабочих обмоток н1 личин ется и увеличивается напряжение 1г, на нем а напряжение LU на нелинейном prvu торр умрнилаелгя что ведет к пропорци- м П н ному уменьшению напряжения Ufi на

вторичной обмотке 6 и напряжения на нагрузке 9. Таким образом осуществляется параметрическая компенсация дестабилизирующих факторов, вызванных изменением тока Id нагрузки.

При превышении питающим током И своего номинального значения балластный насыщающийся реактор 2 на правом стержне магнитопровода насыщается, его динамическое индуктивное сопротивление уменьшается и напряжение LJ2 на нем возрастает меньше, чем это было бы при ненасыщенном (линейном) режиме его работы.В результате этого напряжение 1)з ферроре- зонансного колебательного контура за счет перераспределения питающего напряжения U1 между балластным насыщающимся реактором 2 и феррорезонансным колебательным контуром получает дополнительное нелинейное приращение, конденсатор 3 получает меньшую часть энергии, поступа ющей из питающей сети, что ведет к сниже- нию потерь в обмотках реакторов устройства и к повышению КПД.

Таким образом, в предлагаемом устрой- стве за счет применения параметрических способов стабилизации достигается упрощение схемы, а совмещение на общем маг- нитопроводе броневого типа балластного насыщающегося реактора и нелинейного

реактора колебательного контура приводит к улучшению массообьемных показателей и повышению КПД.

Формула изобретения Источник стабилизированного напряжения постоянного тока, содержащий последовательно включенные между входными выводами балластный реактор и параллельный феррорезонансный колебательный контур, образованный конденсатором и последовательно соединенными между собой нелинейным реактором и магнитным усилителем, отличающийся тем, что, с целью упрощения при одновременном улучшении массообьемных показателей и увеличении коэффициента полезного действия, в него введены датчик тока и выпрямитель, причем обмотки баллэ- стногои нелинейного реакторов размещены на крайних стержнях общего магнитопровода броневой конструкции, балластный реактор выполнен насыщающимся, а на стержне обмотки нелинейного реактора расположена введенная вторичная обмотка, через дат- чик тока подсоединенная к входу выпрямителя, выходом подключенного к выходным выводам, при этом выход датчика тока соединен с управляющим входом магнитного усилителя.

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания устройств чвю матики и техники связи Цепью изобретения является упрощение при одновременном улучшении массообъемных показатели и повышении КПД При подаче напряжения питания в параллельном феррореюнанс ном контуре, образованном параллельно соединенными конденсатором 3 и последовательно включенными магнитным усилите лем 5 и обмоткой 4 нелинейного реактора и подключенном через балластный реактор 2 к входным выводам возникают феррорезо- нансные колебания В результате этого напряжение вторичной обмотки 6, подключенной через датчик 7 тока и выпрямитель 8 к выходным выводам поддерживается постоянным вне зависимости от уровня входного напряжения При изменении тока нагрузки пропорционально изменяется ток управляющей обмотки магнитного усилителя 5 что приводит к ггоеоаспределению напряжения конденсатора 3 между обмот- кои 4 нелинейного реакторл и магнитным усили лем 5 В резу ьтате при увеличении нагрузки повышается напряжение вторичной обмотки 6 что компенсирует падение выходного напряжения обусловленное потерями на активных сопротивлениях элементов устройства 1 ил Ё