Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1976 года по МПК G05F1/44 

динена с вторичной обмоткой третьего трансформатора 10 и источником .переменного напряжения I, а лервичная обмотка третьего трансформатора 10 подключена к нагрузке 5.

Стабилизатор ра.ботает следующим образом.

В начале положительного полупериода питающего напряжения регулирующий эл емеит 2 находится в не1проводящем состоянии, и напряжение иа нем изменяется в соответствии с входным напряжением, нри этом напряжение на нагрузке соответствует эпюре на фиг. 2а, а на регулирующ:ем элементе - на фиг. 26. В интервале фазовых углов от О до а (где а - момент оппирания регулирующего элемента) источник -переменного напряжения 1 нагружен на нагрузку (|балластный элемент 12), которая связана с ним посредством трансформатора 8, управляемого ключа, например, транзистора И и вьшрямителя 6. Коллекторная цепь транзистора 11 питается пульсирующим напряжением, снимаемым с выхода двухполупериодного выпрямителя 6, а базовая цепь - напряжением, снимаемым с выхода двухиолу периодного выпрямителя 7, вход которого подключен Параллельно регулирующему элементу 2. Пульсирующее напряжение на базе транзистора 11 повторяет форму напряжения на регулирующем элементе 2 (см. фиг. 26) и, следовательно, транзистор И находится в проводящем состоянии в интервале фазовых углов от О до а. При фазовом угле а, сигнал, поступающий с органа управления 3, переводит регулирующий элемент 2 в проводящее состояние, напряжение на нем уменьщается почти до О, транзистор И запирается и нагрузка отключается от источника переменного напряжения, который оказывается подключенным к нагрузке 5. Форма напряжения на ней по казана на фиг. 2а. В интервале фазовых углов от я до 2 я (отрицательный полупериод переменного напряжения) работа устройства происходит аналогично.

Таким образом, в промежутке фазовых углов от О до а и от я до я+К источник переменного напряжения нагружен на балластный элемент 12, а в прОМвжутке фазовых углов от а до я и от я + а до 2 я - на нагрузку 5. Если величины этих нагрузо:к близ1ки, то нагрузка источника переменного напряжения остается почти постоянной, а следовательно, и форма переменного напряжения также чмало искажена. Форма напряжения источника 1 показана на фиг. 2в.

При изменении питающего напряжения (например, увеличении действующего значения на величину ) и при условии сохранения действующего значения напряжения на нагрузке 5 приращение At/ передается в балластный элемент. Полагая падение напряжения на транзисторе 11 постоянным, напряжение иа первичной 01бмотке трансформатора 8 равно

/, Уо+А(7,

где f/o-напряжение на первичной обмотке трансформатора ;8 при номинальном значении переменного напряжения.

4

Панряжение на вторичной обмотке трансформатора 8 равно

L/r( L/0-j-A ) п ,

где п - коэффициент трансформации трансформатора 8. Для компенсации приращения напряжения /г-AL балластный элемент 12 нода лючен к последовательной цени, состоящей из вторичных обмоток трансформаторов

8 и 9, при этом напряжение иа вторичной обмотке трансформатора 9 должно быть равно .

Папряжепие на первичной обмотке трансформатора 9 равно

,

где УОС - номинальное переменное напряжение,

Us - напряжение на вторичной обмотке

трансформатора 10, поэтому для компенсации

приращения напряжения /г-А(У на балластном

элементе необходимо, чтобы коэффициент

трансформации трансформатора 9 был равен

я и .

Второе условие выполняется при выборе коэффициента трансформации трансформатора 10, равныл5

f/oc

п -

f/.

Пде /4 -напряжение на нагрузке 5.

Таким образом, действующее значение напряжения на балластном элементе 12 остается ностоянпым нри изменении переменного напряжения. Форма напряжения на балластном элементе показана на фиг. 2г. В интервале фазовых углов от О до а и от я до а + я на1пряжение на нем равно n(), а при фазовых углах от а до я и от я+а до 2я -

напряжение равно n-Af/ и знак его противоположен.

Фор м у л а изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий элемент, соединенный последовательно с выходными клеммами, который по управляющему входу соединен с органом управления, узел сравнения которого подключен параллельно выходным клеммам,

отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений формы питающего переменного напряжения, стабилизатор снабжен тремя трансформаторами, балластным элементом, управляемым ключом и двумя двухполупериодными выпрямителями, причем одна диагональ первого двухполупериодного выпрямителя подключена к входным клеммам, а вторая диагональ через первичную обмотку первого трансформатора - к управляемому -ключу, второй двухполупериодный выпрямитель связан с регулирующим элементом и соединен со входом управляемого ключа, причем вторичная обмотка первого трансформатора соединена с последовательно соединенными вторичной обмоткой второго трансформатора и

балластным элементом, первичная обмотка второго трансформатора соединена встречноноследовательно с вторичной обмоткой третьего трансформатора и входными клеммами, а первичная обмотка третьего трансформатора подключена к выходным клеммам.

Источники информации, мание 1при экспертизе:

1 вт св. 316166, кл. 2. Авт. св. 201501, кл. (ирототип).

-0-J

Фиг. 1