Ключевой стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/44 

(54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО Иэобрете ше относится к электротех кике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры. Известны ключевые стабилизаторы переменного напряжения , 23 . Первое из известных устройство содержит регулируемую вольтодобавку в виде ключевого трансформаторного усилителя напряжения нестабильности, вклю ченную последовательно с нагрузкой через интегрируюпий фильтр, и высокочастотную схему управления напряжением вольтодобавки. Недостаток такого стабилизатора за ключается в том, что вольтодобавочное напряжение может только складываться с напряжением сети. Это приводит к том что для получения выходного напряжения равного номиналу сети, на входе стабилизатора необходимо устанавливать пониж.а1Ощий автотрансформатор, и для обеспечения стабилизации выходного напряжения вольтодобавочное напряжение НАПРЯЖЕНИЯ необходимо выбирать значительной величины, что повышает коэффициент загрузки ключевого-усилителя и снижает КПД стабилизатора. Второй известный стабилизатор, являющийся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержит регулирующий орган, выполненный в виде вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена одним выводом к входной клемме, а дру гим выводом через интегрирующий фильтрк выходной клемме, и регулирующего элемента, выходные выводы которого соединены с соответствующими выводами первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, вьтолненной со средней точкой, а управляющие выводы регулирующего элемента подключены к выходу высокочастотного блока управления, входом соединенного с выходными клеммами, и двухполупернодный вьтрямитель. Недостатком этого устройства являет ся сложность схемы и низкая надежность.

Целью изобретения яааляется упрощение схемы и повышение надежности.

Поставленная 1цель достигается тем, что Б известном ключевом стабилизагаре переленного напряжения регулирующий элемент вьшолнен по схеме двухтакуного реверсивного усилителя на высокочастотных ключах, питающие вьтоды которого через двухполупериодный вьтрямнтель и-введенный силовой трансформатор подключены к выходным клеммам. При этом один из питающих выводов двухтактного реверсивного усилителя может быть через высокочастотные ключи подключен к соответствующим выводам первичной обмотки вольтодобавочно- го тр1нсформатора, средняя точкакоторой соединена с другим питающим выво- дом двухтактного реверсивного усилителя

На чертеже приведена схема ключевого стабилизатора переменного напряжения.

Ключевой стабилизатор содержит регулирующий элемент выполненный в виде 7итючевого двухтактного реверсивного уситштеля I, вторичная обмотка 2 вольгодобавочного трансформатора 3 включен последо отельно с нагрузкой 4 через интегрирующий фильтр 5, двухполупериодный выпрямитель 6 для питания усилителя, силовой трансформатор 7, подключенный к выходу стабилизатора, схему 8 сравнешш, вход которой подключен к выходным клеммам стабилизатора, ищ- ротно- мпульсный модулятор 9, вход ко- тррого соейинен с выходом схемы сравнения, при этом вольтодобавочный трансформатор 3 и двухтактный реверсивный усилитель образуют регулирующий орган 10, а схема 8 сравнения и шнротно-импульсный модулятор 9 - высокочастотный блок управления.

Кри подключении стаб шизатора к сети напряжение на нагрузку 4-поступает через вторичную обмотку 2 трансформатора. 3 и интегрирующий фильтр 5.

Таким образом, напряжение на нагрузке 4 является алгебраической суммой двух напряжений: напряжения сети и напряжения вольтодобавки, снимаемой со вторичной обмотк1{ 2 трансформатора 3 усилителя I. Интегрирующий фильтр 5 обеспечивает сгла Аивание вьюокочастот- ных пулхзаций выходного напряжения.

Допустим, в данный момент времени напряжение сети ниже номинального. Схема 8 сравнения воздействует на модулятор 9, который вьфабатывает напряжени типа меандр, симметричное относительно нуПя, синфазное с напряжением сети, с высокочастотной широтно-импульсной модуляцией, которое подается на вход ключевого двухтактного усилителя I. В обмотке 2 трансформатора 3 наводится напряжение, которое складывается с напряжением сети, и напряжение на нагрузке увеличивается до номинального. Усилитель запитан пульсирующим напряжением от двухполупериодного вьшрямите- ля 6. Величину добавляемого напряжения можно регулировать в щироких пределах, изменяя скважность высокочастотного заполнения.

При увеличении напряжения сети выще номинального схема 8 сравнения так воздействует на модулятор 9, что на его выходе напряжение становится противофазным относительно напряжения сети. Во вторичной обмотке 2 трансформатора 3 наводится напряжение, фаза которого на 180 отличается от фазы сетевого напряжения, и напряжение на нагрузке уменьшается.

Таким образом, применение ключевого двухтактного усилителя напряжения нестабильности позволило совместить в нем две функции: регулирующего элемента и инвертора вольтодобавки.

формула изобретения

1. Ключевой стабилизатор переменного напряжения, содержащий регутфующий орган, выполненный в виде вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена одним выводом к входной клемме, а другим вьгеодом через интегрирующий фильтр - к выходной клемме, и регулирующего элемента, выходные выводы которого соединены с соответствующими выводами первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, вы5 полненной со средней точкой, управляющие выводы регулирующего элемента подключены к выходу высокочастотного блока управления, входом соединенного с выходными , и двухполупе- рехЬднБгй вьтрямитель, о т л и ч а ющ и и с я , что, с целью упрсяцекия схемы и повыщения надежности, регулирующий элемент выполнен по схеме двухтактного реверсивного усилителя на высокочастотных ключах, питающие выводы которого через двухполупериодный выпрямитель и введенный силовой трансформатор подключены к выходным клеммам.

2. Ключевой стабилизатор по п. I, .отличающийся тем, что один иа питающих выводов двухтактного реверсивного усилителя через высокочастотные ключи подключен к соответствующим выводам первичной обмотки вольто добавочного трансформатора, средняя точка которой соединена с другим питающим выводом двухтактного реверсивно1Х) усилителя.

Источники информации, финятые во внима1ше при экспертизе I Авторское свидетельствоСССР № 449338, кл. Сг О5 F 1/4О. 1973. 2. Авторское с видетельство СССР № 532853, кл. Сг 05 F 1/44. 1975.

4