ПОДМАГНИЧИВАЕМЫЙ ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕИИЯ Советский патент 1974 года по МПК G05F3/06 

1

Предлагаемое изобретение относится к феррорезонансным стабилизаторам напряжения с параллельным резонансным контуром. Феррорезона«сные стабилизаторы с обычным насыщенным сордечником имеют искаженную форму кривой выходного напряжения. Точность стабилизации феррорезонансного стабилизатора также часто не удовлетвО|ряет требованиям нагрузки.

Известны схемы, в которых для улучшения формы кривой применяются дополнительные устройства - фильтры высших гармоник. В качестве одного из элементов фильтра используется батарея конденсаторов стабилизатора. Эта батарея разбивается как правило на грулпы, последовательно с которыми включаются линейные дроссели.

Образованные таким образом резонансные цепочки настроены «а подавление третьей, пятой и т. д. гармоник. Применение таких фильтipOB 1суш,ественно усложняет конструкцию стабилизатора, увеличивает его вес и стоимость. Кроме того, этот метод не позволяет улучшить качество стабилизации напряжения.

Цель изобретения.- улучшить форму кривой выходного напряжения феррорезонансного стабилизатора и качество его стабилизации без суш,ественного увеличения расхода активных материалов. Это достигается тем, что в качестве нелинейного элемента стабилизатора применен дроссель с расщепленным на три части сердечником и добавочной обмоткой подмагничивания и также введен контур обратной связи по току нагрузки. Для пояснения конструкции устройства и его работы на чертеже изображена принципиальная схема подмагничиваемого феррорезонансного стабилизатора напряжения, где 1 - нелинейный элемент; 2 - его силовые обмотки; 3 - его насыщенные сердечники; 4 - его ненасыщенный сердечник (с воздушным зазором); 5 - выпрямительный мост нелинейного элемента; 6 - обмотка подмагничивания нелинейного элемента; 7 - конденсатор; 8 -

линейный дроссель; 9 и 10 - его силовая и компенсирующая обмотки; 11 - сопротивление нагрузки; 12 - шунтовое сопротивление; 13 - согласующий трансформатор; 14 - выпрямительный мост; 15 - транзисторный усилитель контура обратной связи; 16 и 17 - балластные сопротивления.

Подмагничиваемый феррорезонансный стабилизатор устроен следующим образом. Последовательно с линейным дросселем 8 включен нелинейный элемент 1, зашунтированный конденсатором 7. Вся цепь подключается к сети переменного напряжения. К зажимам нелинейного элемента 1 или конденсатора 7 через компенсирующую обмотку 10 линейного

дросселя 8 подключается нагрузка.

Нелинейный элемент состоит из трех сердечииков, два из которых насыщены - сердечники 3, и один - ненасыщен и имеет воздущный зазор - сердечник 4.

На насыщенных сердечниках 3 расположены две одинаковые встречно соединенные силовые обмотки 2. Последовательно с обмотками 2 включены входные зажимы выпрямительного моста 5, к выходу которого подключена обмотка нодмагничивания 6, охватывающая все три сердечника нелинейного элемента - 3, 3 и 4.

Для коррекции по току применен контур обратной связи, состоящий из небольщого сопротивления 12, включенного последовательно с нагрузкой, согласующего трансформатора 13, входная обмотка которого подключена параллельно сопротивлению 12, а выходная к выпрямительному мосту 14, к выходу моста 14 подключен переход эмиттер - база транзистора 15 и балластное сопротивление 16. Переход эмиттер-коллектор транзистора 15 вместе с балластным сопротивлением 17 включен па1раллельно обмотке подмагничивания 6.

Принцип работы подмагничиваемого феррорезонансного стабилизатора следующий. В цепи, состоящей из нелинейного дросселя 8, конденсатора 7 и нелинейного элемента 1 возникает феррорезонанс токов, позволяющий стабилизировать выходное напряжение Uz при изменении входного Ui. Феррорезонанс токов возникает потому, что вольтамперная характеристика нелинейного элемента такая же, как и у насыщенного дросселя. Идентичность характеристик достигается выбором одинакового или близкого по величине числа витков обмоток 2. Сердечник 4 с воздущным зазором подавляет четные гармоники тока в обмотке подмагничивания 6. Поэтому в кривой потока сердечников 3 имеются четные гармоники, в частности вторая гармоника. Вторая гармоника потока в насыщенном сердечнике подавляет третью и другие нечетные гармоники.

Поскольку в цепи o6jMOTOK 2 наводятся, кроме основной, лишь нечетные гармоники э. д. с. можно заключить, что кривая напряжения нелинейного элемента 1 мало искажена и близка к синусоиде. Это обусловливает синусоидальную форму кривой выходного напряжения стабилизатора.

Контур обратной связи потоку коррекции работает следующим образом. Увеличение тока

нагрузки приводит к увеличению ладения напряжения в сопротивлении 12 и, в конечном счете, на выходе транзистора 15. Сопротивление перехода эмиттер-коллектор транзистора 15 уменьшается, и ток в обмотке 6, которую этот транзистор шунтирует, падает. Степень подмагничивания нелинейного элемента уменьшается, и выходное напряжение возрастает.

Предмет изобретения

Подмагнйчиваемый феррорезонансный стабилизатор напряжения, состоящий из нелинейного дросселя, конденсатора, нелинейного элемента и контура обратной связи по току, включающего датчик тока, согласующий трансформатор, выпрямитель и транзисторный усилитель постоянного тока, отличающийс я тем, что, с целью улучшения качества стабилизированного напрянсения, нелинейный элемент выполнен на трех сердечника-х, охваченных обмоткой подмагничивания, подключенной к выходу выпрямительного моста,

входные зажимы которого соединены последовательно с силовыми обмотками, расположенными на двух насыщенных сердечниках нелинейного элемента, при этом обмотка подмагничивания щунтирована переходом змиттера-коллектор транзистора усилителя постоянного тока контура цепи обратной связи по току, а один из сердечников выполнен с зазором.