Стабилизатор напряжения переменного тока Советский патент 1979 года по МПК G05F1/20 

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области элект-. ротехники и может быть использовано для питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий повышающий автотрансформатор, регулирующий элемент, выполненный в виде выпрямительного моста и транзистора, включенного в диагональ моста по постоянному току, и орган управления 1. Недостатком этого стабилизатора является ограниченный диапазон стабилизации напряжения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор напряжения переменного тока, содержаший подключенный: к входным выводам трансформатор с отводами, соединенный с выпрямителем на диодах, регулирующий элемент на транзисторе с органом управления, подключенным к выходным выводам, и ступенчатый переключатель отводов 2. Недостатком такого стабилизатора является низкое быстродействие и точность стабилизации.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности стабилизатора. Это достигается тем, что в предлагаемом стаб,илизаторе ступенчатый переключатель отводов выполнен на переключающих контактах релейно-тиристорного следящего порогового элемента, состоящего, по крайней мере, из одного блока, каждый из которых содержит последовательно включенные через переключающие контакты тиристор и реле, подключенные через дополнительно введенный выпрямитель к одному из отводов трансформатора.

Регулирующий элемент соединен с переключающими контактами ступенчатого переключателя через переключающий контакт дополнительно введенного элемента задержки включения нагрузки, выполненного на последовательно включенных дополнительных реле и тиристоре, управляющий электрод которого соединен с резистивно-емкостным делителем напряжения через динистор, что позволяет повысить надежность работы .регулирующего элемента.

Для обеспечения стабильной работы релейно-тиристорного следящего порогового элемента в нем управляющий электрод тиристора соединен с регулируемым резистивным делителем напряжения, одно из плеч которого выполнено в виде терморезистора. Орган управления регулирующим элементом состоитиз стабилитронов, включенных последовательно между базой регулирующего транзистора, коллектор - базовый переход которого зашунтирован параллельно включенными конденсатором и резистором, и общей точкой соединения катодов диодов выпрямителя, анод одного из которых подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, а анод другого диода подключен к общей щине, что позволяет упростить орган управления регулирующим элементом. На чертеже дана принципиальная схема описываемого стабилизатора. Стабилизатор содержит повыщающий автотрансформатор 1с п-отводами и предохранителем 2; выпрямительный .тост на диодах 3-6 с регулирующим составным транзистором 7, 8; орган управления 9 регулирующим элементом, выполненный на диодах 10 и 11, стабилитронах 12 и 13, резисторах 14-16 и конденсаторе 17; орган защиты от короткого замыкания на-реле 18, динисторе 19, резисторе 20 и переключающих контактах 21; ступенчатый переключатель отводов автотрансформатора, выполненный на переключающих контактах 22 релейно-тиристорного следящего порогового элемента 23, состоящего из п блоков, каждый из которых выполнен на реле 24, тиристоре 25, резисторах 26 и 27, регулируемом делителе напряжения на резисторе 28 и терморезисторе 29, конденсаторах 30 и 31 и переключающих контактах 32; элемент задержки включения нагрузки 33, выполненный на реле 34, тиристоре 35, динисторе 36, резисторе 37, конденсаторах 38 и 39 и переключающем контакте 40. При включении стабилизатора в сеть напряжение с части обмотки автотрансформатора через дополнительный выпрямительный мост 41 поступает на резистивные делители напряжения 28, 29 всех блоков релейно-тиристорного следящего, порогового элемента. Реле 24 каждого блока при помощи резистордв 26-29 отрегулировано на заданные значения напряжения срабатывания и отпускания, что определяется по величине напряжения на соответствующих отводах автотрансформатора. Релейно-тиристорный элемент имеет коэффициент возврата, близкий к единице, т. е. разность между напряжениями срабатывания и отпускания лежит в пределах единиц вольт, что обеспечивает четкое слежение за уровнем входного напряжения. Таким образом, релейно-тиристорный следящий элемент при помощи переключающих контактов 22 в зависимости от уровня вход ногб напряжения осуществляет автоматический последовательный выбор того отвода автотрансформатора, напряжение на котором превыщает напряжение стабилиза647663ции (220 В) на минимальную заданную величину. В зависимости от диапазона изменения входного напряжения и числа ступеней регулирования эта величина может разной. Для предохранения регулирующего элемента на составном транзисторе 7, 8 от импульсных значений напряжения, возможных при коммутационных процессах в момент включения стабилизатора в сеть с напряжением, близким к 220 В, используется элемент задержки включения нагрузки, время срабатывания которого, больще времени срабатывания реле релейно-тиристорного следящего элемента. После срабатывания реле 34 нагрузка 33 и последовательно включенный с ней выпрямительный мост на диодах 3-6 с регулируюпдим элементом на составном транзисторе 7, 8 через переключившиеся контакты 40 и 22 подключаются к выходной обмотке автотрансформатора I. Для упрощения органа управления 9 регулирующим элементом выходное напряжение автотрансформатора прикладывается через стабилизирующую цепочку непосредственно к базе составного транзистора 7, 8. При этом к стабилитронам 12 и 13 через диоды 10 и 11, сопротивление нагрузки 33 и резистор 16 прикладывается выходное напряжение автотрансформатора, превыщающее напряжение стабилизации на определенную заданную величину. Конденсатор 17 заряжается до величины этого разностного напряжения, которое в обратном направлении прикладывается к базе составного транзистора . и является запирающим напряжением. Сопротивление эмиттер-коллекторного перехода составного транзистора увеличивается, что приводит к увеличению падени напряжения на нем, и таким образом поддерживается постоянство выходного напряжения на нагрузке. Следовательно, при помощи регулирующего элемента и органа управления им осу цествляется плавная точная регулировка выходного напряжения стабилизатора. Для поддержания порога срабатывания и отпускания реле 24 всех блоков следящего элемента на постоянном уровне напряжение на управляющий электрод тиристора 25 подается с резистивного делителя, одним из плеч которого является терморе-, зистор 29, подключенный через обмотку реле 24 и переключающие контакты 32 параллельно управляющему переходу тиристора. Для предохранения стабилизатора от короткого замыкания в нагрузке 33 используется релейно-динисторная схема защиты, срабатывающая при Определенном допустимом nopforoBOM значении напряжения на э.миттер-коллекторном переходе составного