Стабилизатор-ограничитель переменного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/44 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цшях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известны стабнпиааторы-чзграничитепи пэрёменного напряжения Р- и 2.

Первое из известных устройств 1 содержит регулирующий элемент, выпопненнь1Й в виде вольтодобавочного трансформатора, силового трансфор 1атора и органа управления.

Второе из известных устройств Г2Т , являющееся наиболее близким техническим решением к данному изобретению, содержит регулирукяций элемент, состоящий из первого конденсатора и диодного моста и включенный параллельно выходным вьто дам, орган управления с двумя парами тиристоров и балластный элемент, включш ный в одну из силовых шин между входным и выходным выводами.

Недостатком этих устройств является низкий КПД и большие искажения формы выходного напряжения.

Целью изобретения является повышение КПД и уменьшение искажений формы выходного напряжеш1я.

Поставлосная цель достигается тем, что в Стабилизаторе-ограничителе переменного напряжения балластный элемент вьшолнен в виде вторичной обмотки дополнительно введенного трансформатора, первичная обмотка которого, вьшолненная с отводом, одним вьтодом соединена с первой обкладкой дополнительно введенного второго ковденсатора, другим выводом со второй обкладкой этого конденсатора и точкой соединения анода первого тирис- и катода второго тиристора первой пары тиристоров, а отвод первичной обмотки подключен к точке соединения анода первого тиристора и катода второго тиристора второй пары тиристоров, в регулирующем элементе между а1юдом и катодом диодов одних смежных плеч диодного моста включен первый конденсатор, а между анодом и катодом диодов других смежных плеч включен дополнительно введенный третий конденсатор, причем катод первого тиристора первой пары тиристоров подключен к одной обкладке пер вого конденсатора, а анод второго тирис тора второй пары тиристоров подключен к другой обкладке первого конденсатора, анод второго тиристора первой пары тиристоров подключен к обкладке третьего конденсатора, к другой обкладке которого подключен катод первого тирнс- тора второй пары тиристоров. На чертеже представлена схема стаби- лйзатора-огрйничителя. Стабилизатор-ограничитель переменного напряжения состоит из регулйрукяцеро элемента, образованного диодами 1,2,3,4 диодного, моста, в разрыв последовательного соединения которых включены ковдеэ саторы 5,6. Диагональ постоянного тока диодного моста через тиристоры органа управления 7,8,9 и -Ю соединена с первичной обмоткой 11 введенного трансформатора 12, параллельно которой уста« новлен конденсатор 13. Вторичная обмотка 14 трансформатора 12 через нагрузку 15 подключена к сети.. Вход органа управдешш 16 подагночен к нагрузке, а. его выходы - к равляющи электродам силовых тиристоров, 17, 18 контрольные точки сети. Принцип работы устройства сйодится к следующему. . . : При подключёЕШ его к iECTO4HHKy переменного напряжавдщ. все напряжение сети будет приложено к вторичной обмотке 14 трансформатора 12, а так как конденсаторы 5 и 6 разрйжень, тб нйП13яжё- ние на нагрузке будет отсутствовать, Нес коль1со периодов сетевого напряжения койденсаторы 5 и 6 будут заряжаться через диоды 1, 2, 3, 4 и вторичную охотку 14 трансформатора 12, которая в. этом случае играет рюль балластного сопротив-ления. В это время напряжение на нагрузke будет плавно повышаться. При достижении на нагрузке 15 нап{м1жения необходимой вбли.чины и при появлении в точке 17 положительного потенциала, а в точке 18 - отрицательного потенциала напряжения, орган управления 16 открывает тиристоры 9 и 10, Момент открывания тиристоров 9 и 1О выбирается таким сказом, чтобы мгновенное значение напряжения сети в этот момент было мень ше напряжения заряженного конденсатора 6. Конденсатор 6 начинает разряжаться на обмотку 11 трансформатора 12. Пер вичнэя обмотка 11 трансформатора 12 совместно с конденсатором 13 образует колебательный контур, колебания в котором преофазуют импульс разряда конденсатора 6 в синусоидальное напряжение, трансформируемое в обмотку 14 трансформатора 12 в противофазе с напряжением сети. Напряжение на нагрузке 15 будет равно напряжению на конденсаторах 5 и 6. Следовательно, поддерживая величину напряжения на конденсаторах 5 и 6 постоянной на нагр|узке, получим стабилизированное переменное напряжение. При поступлении следующей полуволны сетевого напряжения, то есть когда в точке 17 появляется отрицательный потенциал, а в точке 18 - положительный, в определенньй момент времени орган управления 16 открывает тиристоры 7, 8 и конденсатор 5 аналогичнык образом разряжается на обмотку 11 трансформатора 12. Силовые тиристоры 7, 8, 9 и 1О закрьшаются за счет колебательного процесса р контуре li, 1зГ -,, изменяя фазу открьюания силовых тиристоров 7, 8 или 9s 10 относительно фазы сетевого напряжения, можно измёйять напряжение на конденсаторах 5 и 6. а следовательно, и на нагрузке 15, в необходимую сторону или .поддерживать, его постоянньш. Введение в схему ограничителя дополнительного конденсатора и колебательного koHTjpa, нодключеюгого через тиристоры к этим ковдЪйсаторам, позноляёт исключить ра.яд ковденсаторов в сеть, что значительно улучшает форму выходного напряжеетгя и повышает КПД ограничителя. Ф о р м J л а и 3 о б р е т е н и я Стабилизатор-огранич1 тель переменного напряжения, содержащий регулиругсеций элемент, состоящий из первого кохзденсатора и диодного моста и включенный параллельно выходным выводам, орган управления с двумя парами тиристоров и балластный элемент, включенный в одну из силовых шин между входным и выходным вьюодами, отлнчающий-ся |Тем, что, с целью повыщения КПД и утлёнь-Ь-ения искажений формы выходного напяжения, балластный элемент выполнен в вде вторичной обмотки дополнительно веденного трансформатора, первичная обмотка которого, выполненная с отводом, дним вьгоодом соединена с первой обладкой дополнительно введенного второго конденсатора, другим выводом - со второй обкладкой этого конденсатора и точкой соединения анода первого тиристора и катода второго тиристора первой пары тиристоров, а отвод первичной обмотки подключей к точке соединения анода первого тиристора и катода второго тиристора второй пары тиристоров, в регулирующем элементе между анодом и катодом диодов одних смежных плеч диодного моста включен первый ковденсатор, а между анодом и катодом диодов других смежных плеч включен дополнительно введенный третий конденсатор, причем катод первого тиристора первой пары тиристоров подключен к одной обкладке первого конденсатора, а анод второго тиристора второй пары тиристоров подключен к другой обкладке первого конденсатора, анод второго тиристора первой пары тиристоров подключен к одной обкладке третьего конденсатора, к другой обкладке которого подключен катод первого тиристора второй пары тиристоров. Источники информации, принятые во взимание при экспертизе 1.Источ1гаки электропитания на полупроводниковых лриборах, Проектирова гае и расчет. Под ред .Додина С. Д. и др. М., Сов. радио , 1969, с. 386. 2,Авторское свидетельство СССР № 497566, кл. G 05 F 1/44, 1974.