СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1974 года по МПК G05F1/613 H02M3/125 

1

Известный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой выпрямитель, тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, блок управления тиристором и выходной LC-фильтр, имеет сложную схему управления.

Цель изобретения - устранить указанный недостаток. Эта цель достигается тем, что блок управления выполнен в виде последовательно включенных порогового ключевого элемента и формирователя пускового импульса.

Формирователь представляет собой резиг сторно-емкостный мост, конденсатор которого через разрядный элемент подключен к переходу катод-база тиристора, а в диагональ моста включен переход коллектор-база транзистора, переход коллектор - эмиттер которого через опорный элемент подсоединен параллельно упомянутому конденсатору.

Варианты предлагаемого стабилизатора показаны на фиг. 1, 2, где 1-источник переменного синусоидального напряжения; 2 - силовой выпрямитель; 3 - пороговый ключевой элемент (динистор); 4 - формирователь пускового импульса; 5 - тиристор; 6 - нагрузка; 7 - конденсатор фильтра; 8 - управляющий конденсатор; 9 - онорный элемент (стабилитрон); 10 - транзистор; II -13 - резисторы моста; 14 - разрядный элемент (дннистор); 15 - дроссель; 16 - шунтирующий диод; 17 - тиристор; 18 - стабилитрон.

Схема в установившемся режиме работает следующим образом.

Переменное синусоидальное напряжение источника 1 поступает па вход силового выпрямителя 2. В начале каждого периода выпрямленного напряжения пороговый ключевой элемент (динистор) 3 закрыт, и, следовательно, на формирователь 4 не подается питание. При этом через тиристор 5 ток не протекает и нагрузка Ь потребляет энергию от конденсатора 7 фильтра.

В процессе своего увеличения выпрянленпое напряжение в некоторый момент времени становится равным напряжению нагрузки 6. Однако, так как динистор 3 выбран с напряжением пробоя выще напряжения на нагрузке, то формирователь 4 по-прелснему обесточен.

Когда уровень выпрямленного напряжения достигает порога срабатывания динистора 3, последний лавинообразно переходит в состояние «Включено. При этом формирователь 4

питанием подключается к выходу силового выпрямителя 2, и начинается заряд управляющего конденсатора 8. Параметры формирователя 4 выбираются такими, что время заряда этого конденсатора значительно меньше

периода питающего напряжения. В момент.

когда напряжение на управляющем конденсаторе стает равным напряжению пробоя опорного элемента 9, транзистор 10 (при соответствующем выборе сопротивлений резисторов 11-13 моста) переходит в область насыщения и, следовательно, напрял ение на конденсаторе « ограничивается значением опорного напряжения. Для нормальной работы схемы это значение должно быть меньшим напряжения срабатывания разрядного элемента (.динистора) 14 с тем, чтобы не допустить преждевременного появления управляющего импульса в базе тиристора 5.

ь процессе последующего уменьшения уровня выпрямленного напряжения в некоторый 1нОмен1 времени транзистор 10 переходит в оиласто отсечки, что соответствует отключеiii-iiu ипирнию элемента У от управляющего лиидеисагора б. Напряжение на последнем Начинает увеличиваться и за относительно коpoiAoe время достигает значения, равного напряжению сраоатывания динистора 14. Этот А1-ши1.гор переходит в состояние «Включено и в оазу тиристора b поступает разрядный импульс управляющего конденсатора 8. Тиристор о открывается и через небольшой дроссель 10 с шунтирующим диодом 16 подключает конденсатор / к выходу силового выпрямителя, происходит относительно быстрый подзаряд этого конденсатора до необходимого уровня и последующее автоматическое выключение тиристора 5, так как напряжение полусинусоиды становятся меньшим напряжения на нагрузке.

индуктивность дросселя 15 выбирается из соооражении ограничения импульса тока через тиристор при подзаряде конденсатора 7. Когда уровень напряжения на выходе силового выпрямителя становится близким к нулю.

динисторы 3 и 14 переходят в состояние «Выключено.

Таким образом в предлагаемой схеме управляющий импульс в базу тиристора 5 поступает только на участке спада уровня выпрямленного напряжения, а параметры резисторов 11, 12 (резисторного делителя) и значение опорного напряжения стабилитрона 9 однозначно определяют уровень стабилизации

выходного напряжения.

При необходимости увеличения стабильно: сти порога срабатывания каждый из динисторов 3 и 14 может быть заменен цепочкой из маломощного тиристора 17 и стабилитрона 18

(фиг. 2).

Предмет изобретения

1.Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой выпрямитель, тиристор,

включенный последовательно с нагрузкой, блок управления тиристора и выходной LC-фильтр, отличающийся тем, что, с целью упрощения, блок управления выполнен в виде последовательно включенных порогового ключевого элемента и формирователя пускового импульса.

2.Стабилизатор по п. 1, отличающийс я тем, что формирователь представляет собой мост, в три плеча которого включены резисторы и в одно - конденсатор, одна обкладка конденсатора подсоединена непосредственно к катоду тиристора, а другая через разрядный элемент - к его базе.

3.Стабилизатор по пп. 1 и 2, отличающи йен тем, что параллельно конденсатору

моста включен через опорный элемент переход коллектор-эмиттер транзистора, база которого подключена к внутренней точке объединения двух резисторов моста.

Риг.г