Импульсный стабилизатор постоян-НОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

воляет увеличить КПД стабилизатора 12 . Недостатками данного стабилизатора большие габариты и масса конденсаторов, подключенных ко вхдду мостового ззыпрямителя. Так, HanpliMep для стабилизатора полезной щности 2 кВт и при заданном диапазоне изменения дестабилизирующих фак торов в 10% величина емкостей на каж дук фазу достигает значения lOQO мкФ при токе в них,примерно 20А. При уменьшении значения емкостей конденсаторов увеличиваются ток и напряже ние на транзисторе, что вызывает дополнительные потери в нем, а также увеличиваются .помехи в питающей сети и в нагрузке . Это приводит к снижению КПД стабилизатора и уменьшению его надежности. Кроме того, наличие конденсаторов существенно увеличивает инерционност стабилизатора и тем самым худшает его динамические свойства. Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, мостовой выпрямитель коммутируемой первичной обмотки силового трансформатора,. входная диагональ которого соединена последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, а выходная диагональ замкнута на коммутирующие зажимы первого транзистора, .управляющий электрод которого подключен к блоку управления, соединенному с блоком сравнения напряжений, первый вход которого подключен к источнику эталонногонапряжени а второй - к выходу для подключения нагрузки 3. Известному устройству присущи теже недостатки, что и вышеописанным. Цель изобретения - увеличение КПД и снижение массо-габаритных показат лей, а также улучшение динамических свойств и наибольшее снижение помех в питающей сети и в нагрузке, возникающих вследствие высокочастотной коммутации первичной .сети транзистором. Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения, содер жащий силовой трансформатор, мостовой выпрямитель коммутируемой первич ной обмотки силового трансформатора первый транзистор, включенный в выходную диагональ мостового выпрямителя, блок управления, подсоединенный к управляющему электроду первого транзистора и блок сравнения напряжений, подключенный к выходу для подключения нагрузки и ко входу бло ка управления, источник эталонного напряжения, подключенный к схеме сравнения, введены размещенная на магнитопроводе силового трансформатора и включенная последовательно первичной его обмоткой вольтодоба.очная противофазная обмотка, вольтообавочный мостовой коммутирующий ыпрямитель, включенный в цепь вольодобавочной противофазной обмотки, торой транзистор, коммутирующие зажимы которого включены в выходную диагональ вольтодобавочного мостового коммутирующего выпрямителя, а управляющий электрод второгс транзистора подключен к выходу блока управления. На фиг.1а представлена блок-схема предлагаемого стабилизатЪра; -на фиг.16 вариант трехфазного импульсного стабилизатора напряжения на фиг.2 - кривая напряжения на: вторичной обмотке силового трансформатора при согласном включении первичной .и вольтодобавочной противофазной об моток. . Импульсный стабилизатор напряжения содержит силовой трансформатор с первичной обмоткой 1, мостовой выпрямитель 2 коммутируемой первичной обмотки, включенный в цепь первичной обмотки 1, первый транзистор 3, включенный в выходную диагональ мостового выпрямителя 2, вольтодобавочную противофазную обмотку 4, соединенную последовательно с первичной обмоткой 1,. вольтодобавочный мостовой коммутирующий выпрямитель 5, включенный в цепь вольтодобавочной обмотки.4, второй транзистор б, вклю ченный в выходную диагональ вольтодобавочного мостового выпрямителя 5, вторичную обмотку силового трансформатора 7, к которой подключается нагрузка, схему сравнения 8 с присоединенным к ней источником эталонного напряжения 9 и блок управ.ления 10, соединенный со схемой сравнения 8 и с управляющим электродом первого 3 и второго 6 транзисторов. Блок управления 10 осуществляет поочерёДную импульсную коммутацию мостовых выпрямителей 2 и 5. Предлагаемый стабилизатор напряжения работает следующим образом, В стационарном режиме транзисторы 3 и б открываются и запираются поочередно с частотой,превьшающей частоту напряжения первичной сети, В момент времени, когда мостовой выпрямитель 2 открыт, а вольтодобавочный мостовой выпрямитель 5 заперт, во вторичной обмотке 7 индуктируется VI/- напряжение ,, где и Wj - числа витков первичной и вторичной обмоток соответственно, В момент времени, когда мостовой выпрямитель 2 заперт, а вольтодобавочный мостовой выпрямитель 5 открыт, во вторичной обмотке 4 индуктируется напряжение - - 11 . W.,tWg где Ио - число витков вольтодобавочной противофазной обмоткю. Знак(+) относится к согласному, а{-- - к встречному включению первичной 1 и вольтодо.бавочной 4 обмоток . При пери одической и противофазной коммутации транзисторов 3 и б во вторичной обмотке силового трансформатора 7 Образуется напряжение. Среднее значение этого напряжения зависит от отно 1 - Сс-, где Т, - период кван .тования, TI - длительность импульса открывающего мостовОй выпрямитель 3 при согласном включении, или длитель ность импульсов, открывающих мостовой выпрямитель б при встречном вклю чении вторичной 7 и вольтодобавочных 4 обмоток. При отклонении выходного напряжения от заданного значения на выходе схемы сравнения 8 образуется напряжение, которое воздействует на блок управления 10 так, чтобы значение i изменялось на вели чину, необходимую для восстановления заданного выходного напряжения. Благодаря тому, что нацряже&ие на вторичной обмотке 7 силового трансформатора изменяется в пределах-от и до 022 и не падает до нуля в процессе стабилизации, помехи, возни кающие вследствие коммутации транзис торов 3 и 6 и действующие на первич ную и вторичную сети, в данной схеме невеликий. Отсутствие конденсаторов значительно уменьшает массу и габариты стабилизатора, а также повьнаают его динамические свойства. На коммутирующих зажимах первого транзистора 3 в запертом состоянии . образуется напряжение Ц( vi/ -i / а на втором транзисторе б в запертом состоянии образуется напряжение ® коэффициент, зависящий от схемы выпрямления. Так как отношение определяется величиной дестабилизирующих факторов и сос тавляет обычно не более 0,1, то напр жение сравнительно невелико. Это обстоятельство позволяет использовать предлагаемый стабилизатор и при высоких напряжениях первичной сети и приводит к значительному уменьшекию потерь в транзисторах 3 и 6 при переключениях, что увеличивает КПД стабилизатора. Возможность включения вольтодобавочной обмотки 4 согласно или встреч первичной обмоткой 1 силового трансформатора .позволяет строить ста билизатор как с понижением, так и с повышением выходного напряжения при регулировании. Стабилизатор может быть построен свыходом на переменном и постоянном токе. В последнем случае во вторичную цепь включается выпрямитель. Предлагаемый импульсный стабилизатор может использоваться при любом числе фаз первичной сети. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить КПД, улучшить динамическиесвойства и снизить массо-габаритные показатели стабилизатора, что расширяет, область применения стабилизатора, повышает быстродействие и надежность систем, в которых используют предлагаемые |;:табилизаторы. Фор «1ула изобретения . Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, мостовой выпрямитель кo /Iмyтиpyeмoй первичной обмотки силового трансформатора, входная диагональ которого включена последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, а выходная диагональзамкнута на коммутирующие зажимы первого транзистора, управляющий электрод которого подключен к блоку управления, соединенному с блоком сравнения напряжений, первый зхвд которого подключен к источнику эталонного напряжения, а второй - к выходу для подключения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью, повышения КПД, улучшения динамических свойств и снижения массо-габаритных показателей, в него введены размещенная на магнитопроводе силового трансформатора и включенная последовательно С первичной его обмоткой вольтодобавочная противофазная обмотка, вольтодобавочный коммутирующий мостовой выпрямитель, входная диагональ которого включена последовательно с вольтодобавочной противофазной обмоткой, второй транзистор, коммутирующие зажимы которого подключены к выходной диагонали вольтодобавочного мостового коммутирующего выпрямителя, и управляющий электрод - к выходу блока управления.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 401981, кл. G 05 F 1/20, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 449338, кл. G 05 F 1/56, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР № 538350, кл. G 05 F 1/56, 1975.