Тиристорный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электр технике, в частности к импульсным ста билизаторам напряжения, и может быть использовано в качестве источника питания радиоаппаратуры. Известен тиристорный стабилизатор напряжения, который содержит силовой трансформатор с дополнительной обмоткой, выпрямитель, тиригтор в качестве к.гпочевого регулирующего эле мента, сглаживающий фильтр, схему управления включения тиристора, подключенную к ней схему отрицательной обратной связи по напряжению и контур регулирования- цепи , причем последний выполнен в виде дросселя и встречно-параллельно включенных диодов 1 . Недостатками такого устройства является необходимость введения дополнительной цепи из дросселя и двух диодой для устранения влияния изменения напряжения сети на величину выходного напряжения, отсутствие цеп защиты устройства от перегрузок. Наиболее близким техническим ре шением к изобретению является тиристорный стабилизатор напряжения, кото рый содержит выпрямитель, подключенный к входньлм выводам, регулир тощий тиристор, включенный анодом к положительному выводу выпрямителя, а катодом к сглаживающему фильтру, один из выводов которо о подключен к положительному выходному выводу, генератор импульсов,подключенный к управляющему выводу регулирующего тиристора 2, Недостатком этого устройства является сложность схемы и отсутствие защиты от перегрузки. Цель изобретения - упрощение схемы тиристорного стабилизатора и защита его от перегрузок. Указанная цель достигается тем, что в тиристорный стабилизатор дополнительно введен регулируемый источник постоянного напряжения, включающий первый и второй резисторы, соединенные последовательно и включенные пара.плельно выпрямителю, конденсатор и транзистор, а также третий и переменный четвертый резисторы, соединенные последовательно и подключенные параллельно выходным выводам сглаживающего фильтра, причем подвижный контакт четвертого резистора соединен с входом регулируемого источника постоянного напряжения, конденсатор и транзистор подключены па заллельно второму резистору, соелиненному одним выводом с отрицательным выводом выпрямителя, а другим выводом с входом генератора импульсов, выход которого подсоединен к управляющему выводу тиристора через разделительный конденсатор.

Кроме того, с целью защиты от короткого замыкания, в стабилизатор дополнительно введена цепь обрат ной связи по току, состоящая из параллельно соединенных пятого и переменного шестого резисторов, подсоединенных одним концом к другому выходному выводу сглаживающего фильтра, а другим концом к отрицательному выходному выводу, а также седьмого резистора и диода, причем подвижный контакт шестого резистора подключен к базе транзистора источника постоянного напряжения через цепочку из последовательно соединенных седьмого резистора и дополнительно введенного диода, подсоединенного катодом к базе указанного транзистора.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого тиристорного стабилизатора напряжения.

Бестрансформаторный тиристорный стабилизатор напряжения содержит выпрямитель на полупроводниковых диодах 1, 2, 3 и 4, регулирующий тиристор 5, сглаживающий фильтр из двух конденсаторов 6 и 7 и резистора 8, генератор управляющих импульсов 9, выполненный на однопереходном транзисторе 10, резисторах 11, 12, 13 и конденсаторе 14, регулируемый источник постоянного напряжения 15 на последовательно соединенных резисторах 16 и 17, подключенных параллельно выпрямительному мосту, транзистора 18 и конденсатора 19, подключенных параллель;но резистору 17. Резистор 16 подключен одним выводом к положительному полюсу моста, общая точка, резисторов 16 и 17 соединена через резистор 13 с входом генератора управляющих импульсов 9, выход которого соединен с управляющим электродом регулрующего тиристора 5 через разделительный конденсатор 20. Резистор 17 соединен вторым выводом с отрицательным полюсом моста. С этим же полюсом соединен эмиттер транзистора 18, база которого соединена с катодом диода 21 цепочки обратной связи по току 22, образованной параллельно соединенными резистором 23 и переменным резистором 24, а также резистором

25и диодом 21. Резистор 23 включен последовательно нагрузке, подвижный контакт переменного резистора 24 соединен с резистором 25, второй вывод которого соединен с анодом диода 21. Цепь обратной связи по напряжению

26образована последовательно соединенными постоянным резистором 27 и переменным резистором 28, причем оди конец резистора 27 соединен с выходными выводами устройства (+), другой конец резистора 28 соединен с отрицательным полюссчи моста, а его подвижный контакт соединен с катодом диода 21.

Б цепь коллектора транзистора 18 включен резистор 29, служащий для ограничения тока разряда конденсатора 19 при полном включении транзистора (при короткс замыкании в цепи нагрузки стабилизатора). Это необходимо для использования микромощного бескорпусного транзистора в схеме стабилизатора.

При включении тиристорного стабилизатора в сеть конденсатор 19

разряжен, генератор импульсов управления не работает, и, следовательно, тиристор 5 закрыт. По мере заряда конденсатора 19 на выходе генератора импульсов управления 9 появляются

импульсы управления, открывающие регулирующий тиристор 5, причем угол включения изменяется до тех пор, пока напряжение на нагрузке не увеличится до такой величины, что часть его,

подаваемая на вход транзистора 18, не уменьшит напряжения на конденсаторе 19. Таким образом, регулируется угол включения тиристора и, следовательно, величина выходного напряжения . Постоянная времени заряда конденсатора определяет скорость медленного включения нагрузки. При увеличении тока выше заданной величины или при коротком замыкании в цепи нагрузки напряжение с резисторов 23 и 24 откроет транзистор 18, напряжение на конденсаторе 19 резко уменьшится, прекращая работу генератора 9, и тиристор 5 закроется. Диод 21 служит для получения порога

срабатывания защиты, а резистор 25 ограничивает ток базы транзистора 18.

Формула изобретения

1. Тиристорный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий выпрямитель, подключенный к входным выводам, регулирующий тиристор, включенный анодом к положительному выводу выпрямителя, а катодом к входу сглаживающего фильтра, один из выходных выводов которого подключен к положительному выходному выводу, генератор импульсов, выходом подключенный к управляющему выводу регулирующего

тиристора, отличающий с я тем, что, с целью упрощения схемы, в (Него дополнительно введен регулируемый источник постоянного напряжения,

60 включаквдий первый и второй резисторы, соединенные последовательно и включенные параллельно выпрямителю, конденсатор и транзистор, а также третий и переменный четвертый резисторы,

65 соединенные последовательно и под5ТГлюченные параллельно выходным выводам сглаживающего фильтра, причем подвижный контакт четвертого резисто ра соединен с входом регулируемого источника постоянного напряжения, ко денсатор и транзистор подключены параллельно второму резистору, соединенному одним выводом с отрицательны выводом выпрямителя, а другим выводом с входом генератора импульсов, который подсоединен к управляющему выводу тиристора через разделительный конденсатор, 2. Тиристорный стабилизатор по П.1, отличающийся тем, что, с целью защиты от короткого замыкания, он дополнительно содержит цепь обратной связи по току, состоящая из параллельно соединенных пятого и переменного шестого резисторов, подсоединенных одним концом к друго--0 -«1му выходному выводу сглаживающего фильтра, а другим концом к отрицательному выходному выводу, а также седьмого резистора и диода, причем подвижный контакт шестого резистора подключен к базе транзистора источника постоянного напряжения через цепочку из последовательно соединенных седьмого резистора и диода, подсоединенного катодом к базе указанного транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 363083, М., кл. G 05 F 1/56, 16.11.70. 2.Тиристоры, Технический справочник. Пер, с английского под ред, В, А. Лебунцова и др, М., Энергия, 1971, с. 322.