Источник вторичного питания Советский патент 1991 года по МПК G05F3/08 

vi

о о ел ел о

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания. Цель изобретения - стабилизация выходного напряжения при изменении величины тока нагрузки. Цель достигается тем, что первый конденсатор 11 и введенный второй конденсатор 12 включаются параллельно первичным обмоткам 5 и 6 первого 1 и второго 2 трансформаторов, а первый 9 и второй 10 выпрямители включаются последовательно согласно. Первичные обмотки 5 и 6, зашунтированные конденсаторами 11 и 12, образуют два колебательных контура, работающих в режиме резонанса токов. Благодаря этому в источнике возникают феррорезонансные автопараметрические колебания (АПК). Напряжение на нагрузке 15, снимаемое с последовательно согласно включенных выпрямителей 9 и 10, равно алгебраической сумме выпрямленных вторичных напряжений контуров возбуждения и остается почти неизменным как при изменении тока нагрузки 15, так и при изменении входного напряжения в зоне существования АПК. 5 ил. СО С

/5

фие

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве стабилизированного вторичного источника электропитания малой и средней мощности. Целью изобретения является стабилизация выходного напряжения при изменении величины тока нагрузки.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема источника вторичного питания; на фиг. 2 - графики зависимостей вторичных выпрямленных напряжений Ua, Ш и выходного напряжения Ud при изменении входного напряжения 110; на фиг. 3 - графики зависимостей напряжений при изменении величины тока нагрузки Id на фиг. 4 - воль- тамперные характеристики (ВАХ) первичной цепи всего устройства (Uo f(lo), кривые II) колебательных контуров возбуждения (Uit f(lo), Ua f(lo), кривая I) и вторичной цепи устройства (Ud f(lo), кривая III; на фиг. 5 - векторные диаграммы питающего напряжения Do и тока lo, а также напряжений Ui, U2 на контурах возбуждения при различных режимах работы устройства, объясняющие эффект стабилизации выходного выпрямленного напряжения.

Источник вторичного питания (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 трансформаторы с вторичными 3 и 4 и первичными 5 и 6 обмотками, подключенными к входным выводам 7 и 8, первый 9 и второй 10 выпрямители, первый 11 и второй 12 конденсаторы, выходные выводы 13 и 14. К выходным выводам подключается нагрузка 15.

Источник вторичного тока работает следующим образом.

При подаче на входные выводы 7 и 8 устройства синусоидального питающего напряжения Do (фиг 4, кривые I, II), большего или равного Do и достаточного для достижения входным током 10 величины 0, при которой в контурах возбуждения, образованных первичными обмотками 5 и 6 трансформаторов 1 и 2 и конденсаторами 11 и 12, возникает резонанс токов, в устройстве возбуждаются феррорезонансные автопараметрические колебания (АПК), характеризующиеся обменом электромагнитной энергией не только внутри контуров возбуждения, но и между контурами. Этот энергообмен обуславливает статическую устойчивость такому режиму работы первичной цепи устройства, при котором, (фи 4) в зоне существования АПК (в пределах изменения питающего напряжения U 0 - U0) самопроизвольно устанавливается индуктивный режим работы одного контура возбуждения (нахождение его рабочей точки на участке ab ВАХ Ui f(o), кривая I) и емкостной режим работы другого контура возбуждения (нахождение его рабочей точки на участке be ВАХ Uz f(lo), кривая I, а рабочая точка первичной цепи всего устройства находится в пределах участка ad ВАХ Uo f(lo),

кривая II).

При этом действующие значения напряжений на отдельных контурах двухконтур- ных схем в зоне существования АПК при изменении входного напряжения имеют

вид, аналогичный показанному на фиг, 2 для вторичных выпрямленных напряжений Uaf Щ данного устройства, а при изменении тока нагрузки - аналогичный показанному на фиг. 3 для этих же напряжений данного

устройства. При изменении входного напряжения Uo и тока нагрузки н напряжения Ui, U2 контуров возбуждения, а также соответствующие им вторичные напряжения из, U4 меняются по модулю и фазе.

Для любого режима работы устройства

справедливо выражение

+ U2.

(D

Векторные диаграммы напряжений.Ui, U2 на контурах возбуждения и питающего напряжения 00, приведенные на фиг, 5 и построенные в соответствии с выражением (1) для нижней границы зоны существования

АПК (точка а на кривой 11 и соответствующие ей напряжения U0 U/, U2) середины зоны существования АПК (точка К на кривой II, .4 и соответствующие ей напряжения Uo Ui, U2), а также верхней границы зоны

существования АПК (точка d на кривой II, $nr.4v и ррответствующие ей напряжения Uo UiTU2j показывают, что с изменением величины Uo напряжения на контурах U i, U2 также меняют свою величину и фазу относительно входного тока 0, но сумма модулей их векторов для нижней, средней и верхней точек существования АПК остается практически неизменной. Остается почти неизмен- ным при изменении 00 и выходное

выпрямленное напряжение Ud, так как оно пропорционально сумме модулей векторов напряжений на контурах LH, U2, а последовательное включение присоединенных к вторичным обмоткам 3 и 4 выпрямителей 9

и 10, питающих нагрузку 15, устраняет влияние сдвига фаз между векторами на величину Ud.

Вследствие питания нагрузки от двух выпрямителей, нагружающих оба колебательных контура возбуждения, большого за- паса электромагнитной энергии в колебательных контурах, а также за счет свойства двухконтурной цепи перераспределят энергию не только внутри контуров, но и между контурами достигается стабилизация выходного выпрямленного напряжения Ud при изменении величины тока Id нагрузки.

Формула изобретения Источник вторичного питания, содержащий первый и второй трансформаторы, первичные обмотки которых соединены последовательно согласно и подключены к входным выводам, а вторичные обмотки - к входам соответственно первого и второго выпрямителей, первые разнополярные выводы которых подключены к выходным вы4i

«J

ui

и и,

I

О

водам, и первый конденсатор, отличающийся тем, что, с целью стабилизации выходного напряжения при изменении величины тока нагрузки, в него введен второй конденсатор, первичные обмотки первого и второго трансформаторов зашунтированы соответственно первым и вторым конденсаторами и образуют вместе с ними два колебательных контура, настроенных в режим резонанса токов, а вторые разнополярные выводы выпрямителей соединены между собой.

Ud

Зона АПК

Id

Фиг.З

ад

и

О -гуц f Фиг.5