Импульсный стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/44 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания аппаратуры св1|зи и автоматики и может быть использовано в радиотехнике Известный импульсный стабилизатор переменного напряжения содержит ключевой регулирующий элемент в виде транзистора, коммутирующий тиристорный элемент и устройство управления и синхронизации . Недостатком этого устройства явля ется сравнительно низкий КПД и малая надежность работы коммутирующих тиристоров . Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является импульсный стабилизатор переменного напряжения, содержащий ключевой регулирующий элемент в виде транзистора, включенный в диагональ выпрямительно го моста, коммутирующий элемент в виде встречно-параЛлельно соединенных тиристоров, блоки управления и синхронизации и конденсатор, включенный параллельно выходным клеммам 2/}. В этом стабилизаторе через ключевой регулирукйций элемент проходит пол ный ток нагрузки,а так как он работает с частотой,значительно превшианицей частоту сети, то это приводит к большим потерям на nepeKJpo4eHHe и, как следствие, к понижению КПД. Рекуперация накопленной в дросселе энергии в таком устройстве осуществляется при помрщи цепочки встречно-параллельно соединенных тиристоров, установленных параллельно входу интегрирукнцегр фильтра. Последовательность работга этих тиристоров определяется схемой синхронизации, вход которой подключен к сети. При подключении такого стабилизатора к сети в результате дребезга контактов включающего устройства и переходных процессов в стабилизаторе и нагрузке схема синхронизации может делг1ть сжшбочное включение тиристора рекуператора или включает их оба сразу. При этом в схеме стабилизатора происходит короткое загвлканке, и он выходит из строя. Это значительно ухудшает эксплуатационные характеристики стабилизатора и его надежность. Целью изобретения является повышение КПД стабилизатора, упрощение схемы и повышение надежности. Для этого ключевой регулирующий элемент подключен к входу стабилизатора через дополнительно введенный дроссвль а коммутирующий элемент подключен одним концом к выходу стабилизатора, а другим концом к общей точке соединения ключевого регулирующего элемента и дросселя. При этом управляющие рлектроды тиристоров коммутирующего устройства подключены к соот-ветствующим клеммам сети через цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода и резистора, зашуитированного конденсатором.

На чертеже приведена -принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора переменного напряжения. Стабилизатор содержит накопительЬ)ый дроссель 1, подключенный к сети через ключевой регулирующий элемент2. Диод 3 анодом подключен к одной из кле1«м сети, а катодом - к параллель ,но соединенным конденсатору 4 и резистору 5. Резисто б подключен к катоду диода 7 и установлен параллельно конденсатору 8. Рекуперирующие тиристоры 9 и 10 соединены встречно-параллельно между нагрузкой и дросселем. Вход схеьы управления 11 подключен к конденсатору 12, установленному параллельно нагрузке 13. Стабилизатор подключается к сети переменного напряжения точками 14 и 15.

При подключении стабилизатора к переменного тока ток в нагрузку 13 поступает через дроссель 1 и один из тиристоров 9 или 10. Пусть в данный момент времени положительный потенциал сетевого напряжения будет в точке 14, а .отрицательный в точке 15. Тогда управляющий ток через диод 7, резистор б и конденсатор 8 поступает на управ ляющий электрод тиристора9 и открывает его. Конденсатор 12 заряжается током через тиристор 9, и на нагрузке появляется напряжение.- Схема управления 11 коммутирует ключевой регулирующий элемент 2 с частотой, значительно превьнаающей частоту сети. В момент открытого состояния ключевого

Ъле:мента 2 наг1ряжение сети полностью прикладывается к дросселю 1, а к тиристору 9 прикладывается обратное напряжение заряженного конденсатора 12 и тиристор закрывается. Напряжение на нагрузке поддерживается за счет заряда конденсатора 12. При закрывании элемента 2 напряжение сети складывается с напряжением на дросселе и поступает на нагрузку через тиристор 9. Величина емкости конденсатора 12 выбирается так чтобы он мог сгладить только высокочастотную составляющую выходного напряжения. Следовательно, напряжение на нагрузке представляет собой ступенчатое напряжение, форма которого весьма близка к синусоидсшьной. Изменяя длительность открытого состояния элемента 2, с помощью схели управления 11

южно регулировать величину вольто5добавки, а следовательно, и стабилизировать выходное напряжение.

При изменении полярности сетевого напряжения схема работает аналогичным образом, но роль коммутатора в

0 этом случае выполняет тиристор 10. Конденсаторы 4 и 8 служат для форсированного отпирания тиристоров.

Таким образом, основная часть мощности поступает через дроссель в на5грузку непосредственно от сети, а величина вольтодобавочного напряжения может быть выбрана небольшой, особенно при незначительных колебаниях тока нагрузки. Это обуславливает вы0сокий КПД. Надежность схемы синхронизации и всего устройства повьашается за счет того, что каждый тиристор открывается лишь при определенной полуволне напряжения сети.

5

Формула изобретения

и повышения надежности, ключевой регулирующий элемент подключен к входу

0 стабилизатора через дополнительно введенный дроссель, а коммутирующий элемент подключен одним концом к выходу стабилизатора, а другим концом к общей точке соединения ключевого регу5лирующего элемента и дросселя.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

0 № 488197, кл. е 05 F 1/30, 1972.