Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/20 H02P13/06 

I

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известны стабилизаторы переменного напряжения 1, У.

Первое из известных устройств содержит в качестве регулирующего элемента трансформатор с п отпайками и коммутирующие элементы, соединенные с отпайкамии подключенные как к первичной, так и ко вторичной обмоткам.

Второе из известных устройств, являющееся наиболее близким техническим решением к данному изобретению, содержит измерительный орган, входом подключенный к выходным выводам, а выходом - к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом выходного двоичного блока, выходы последнего подключены к управляющим входам регулирующего органа, состоящего из трансформатора, во вторичную цепь которого включена первая силовая обмотка с запирающим диодом и два параллельных контура из последовательно соединенных п вольтодобавочных секций, каждая из которых состоит из параллельного соединения обмотки трансформатора с последовательно включенным диодом и ключа, причем в одну из силовых щин включен чувствительный элемент тока, выход которого через элемент синхронизации подключен ко вторым входам выходного двоичного блока и аналогоцифрового преобразователя соответственно.

Недостатком известных устройств является низкая надежность и сложность схемы.

Целью изобретения является повыщение надежности и упрощение схема стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе переменного напряжения во вторичную цепь трансформатора дополнительно введена вторая силовая обмотка с запирающим диодом, Т ричем начала первой и второй силовых обмоток соединены через последовательно соединенные указанные запирающие диоды, а концы этих обмоток соединены со входом первой вольтодобавочной секции соответствующего из указанных параллельных контуров. На чертеже приведена схема стабилизатора. Регулирующий орган 1 стабилизатора состоит из трансформатора с первичной сетевой обмоткой 2, двумя вторичными силовыми обмотками 3, 4 и обмотками 5, 6, 7, 8 вольтодобавочных секций 9. 10, 11, 12 соответственно. Каждая из вольтодобавочных секций состоит из обмотки с последовательно включенным диодом (13, 14, 15, 16) и шунтирующего их ключа (17, 18, 19, 20). Вольтодобавочные секции соединены между собой в последовательности 9, 11 и 10, 12. Начала За и 4а обмоток 3, 4 соединены между собой через два последовательно соединенных запирающих диода 21, 22. Конец 36 обмотки 3 соединен с началом вольтодобавочных секций 10, 12, а конец 46 обмотки 4 соединен с началом вольтодобавочных секций 9, 11. Таким образом, образуется контур, состоящий из двух параллельных ветвей. Одна ветвь (диод 21, обмотка 3, вольтодобавочные секции 10, 12) предназначена для работы в положительный полупериод тока нагрузки, другая (диод 22, обмотка 4, вольтодобавочные секции 11, 9) - в отрицательный. Управление ключами 17, 18, 19, 20 осуществляется выходным двоичным блоком 23. Чувствительный элемент 24 тока нагрузки подключен к схеме синхронизации 25, которая предназначена для получения напряжения, синхронизированного с моментом перехода тока нагрузки через ноль и подачи его на аналого-цифровой преобразователь 26. С выхода измерительного органа 27 напряжение рассогласования поступает на аналого-цифровой преобразователь 26, с помощью которого преобразуется в последовательный двоичньш код, соответствующий данной величине напряжения рассогласования. Выходное двоичное устройство 23 преобразует последовательный код с аналого-цифрового преобразователя 26 в параллельный. Этим кодом определяется соответствующая комбинация открытых и закрытых ключей 17, 18, 19, 20 в каждом полупериоде тока нагрузки. Стабилизация переменного напряжения осуществляется следующим образом. При наименьщем допустимом напряжении сети управляющие сигналы с выходного двоичного блока 23 на ключи 17, 18, 19, 20 вольтодобавочных секций 9, 10, 11, 12 регулирующего органа 1 не подаются и в каждом полупериоде к напряжению силовых обмоток 3, 4 трансформатора добавляется сумма напряжений всех вольтодобавочных секций, в результате чего выходное напряжение остается номинальным. При наибольщем возможном напряжении сети с выходного двоичного устройства 23 на ключи 17, 18, 19, 20 вольтодобавочных секций 9, 10, 11, 12 регулирующего органа 1 подаются управляющие сигналы. При этом обмотка каждой вольтодобавочной секции 2, 3 отключается и не влияет на величину выходного напряжения, которое определяется напряжением сетевых обмоток 3, 4 трансформатора и равно номинальному. При промежуточных значениях напряжения сети работает только часть вольтодобавочных секций с тем, чтобы напряжение на выходе оставалось равным заданному значению с точностью до величины напряжения той вольтодобавочной секции, число витков обмотки которой минимально. Если включение стабилизатора совпадает с положительным полупериодом сетевого напряжения, то ток нагрузки течет через диод 22, сетевую обмотку 4 и соответствующие Вольтодобавочные секции 11, 9. Если включение стабилизатора совпадает с отрицательным полупериодом сетевого напряжения, то ток нагрузки течет через сетевую обмотку 3, диод 21, соответствующие Вольтодобавочные секции 10, 12. В момент перехода тока нагрузки через нулевое значение сетевые обмотки 3, 4 и запирающие диоды 21, 22 служат для предотвращения короткого замыкания в регулирующем органе 1. Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения, содержащий измерительный орган, входом подключенный к выходным выводам, а выходом - к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом выходного двоичного блока, выходы последнего подключены к управляющим входам регулирующего органа, состоящего из трансформатора, во вторичную цепь которого включена первая силовая обмотка с запирающим диодом и два параллельных контура из последовательно соединенных п вольтодобавочных секций, каждая из которых состоит из параллельного соединения обмотки трансформатора с последовательно включенным диодом и ключа, причем в одну из силовых щин включен чувствительный элемент тока, выход которого через элемент синхронизации подключен ко вторым входам выходного двоичного блока и аналого-цифрового преобразователя соответственно, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и упрощения схемы стабилизатора, в нем во вторичную цепь трансформатора дополнительно введена вторая силовая обмотка с запирающим диодом, причем начала первой и второй силовых обмоток соединены через последовательно соединенные указанные запирающие диоды, а концы этих обмоток соединены со входом первой вольтодобавочной секции, соответствующего из указанных параллельных контуров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 428366, кл. G 05 F 1/14, 1970.

2. Обмен опытом в радиопромышленности, № 11, 1971, с. S6-69.