Импульсный стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/30 

(5) ИМПУ/ЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть- использовано для питания аппаратуры связи и автоматики. Известно устройство, содержащее сетевой трансформатор, ключевой регу пирующий элемент, орган управления, интегрирующий фильтр с рекуперирующим устройством на входе и схемой синхронизации и дополнительный транс форматор, вторичная обмотка которого подключена к сети через нагрузку 1 . Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является импульсный стабилизатор переменного напряжения, содержащий ключевой регулирующий элемент, включенный между входной клеммой и входом LC-фильтра выходом соединенного с шйходной клем мой, высокочастотный блок управления входом соединенный с выходной клеммой, а выходом с управляющим входом ключевого регулирующего элемента, и узел рекуперации . Недостатком известных устройств является низкий КПД и надежность. Цель изобретения - повышение КПД и надежности стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве узел рекуперации выполнен в виде дополнительной обмотки дросселя фильтра и дополнительного конденсатор 1, одна обкладка которого подключена к одному выводу дополнительной обмотки, другая обкладка соединена с общей шиной, а другой вывод дополнительной обмотки подключен к точке соединения швода основной обмотки дросселя фильтра и выходной клемкы. На чертеже приведена схема устройства. Стабилизатор состоит из .ключевого регулирующего элемента 1, выполненного в диодного моста/в диагональ постоянного тока которого включен

транзистор. Диагональ переменного тока названного моста через основную обмотку 2 дросселя 3 и нагрузку , подключенную к выходным клеммам и зашун тированную конденсатором 5, подключена к входным клеммам. Дополнительная обмотка 6 подключена к нагрузке через конденсатор 7. Регулировка длительности работы силового ключа обеспечивается при помощи широтно-импульсного модулятора 8 с схемой 9 управления, образующих блок управления.

Принцип работы устройства сводится к следующему.

При подключении стабилизатора к се ти переменного напряжения и открывании транзистора регулирующего элемента 1 , нап|Ьяжение на нагрузку Ц поступает через регулирующий элемент и основную обмотку 2 дросселя фильтра 3. Транзистор элемента 1 работает с частотой, в 60-80 раз превышающей частоту сети, и каждый раз при его открывании напряжение сети поступает на нагрузку через основную обмотку 2 дросселя.

При закрывании транзистора силового ключа 1 энергия, накопленная в электромагнитном поле дросселя при помощи дополнительной обмотки 6 дросселя 3, через конденсатор 7 замыкается на нагрузку. При изменении величины сетевого напряжения, например, при его уменьшении, схема 9 управления воздействует на широтно-импульсный модулятор .8 таким образом, что длительность открытого состояния транзистора силового ключа увеличивается, а длительность паузы уменьшается.

С увеличением сетевого напряжения схема работает аналогичным образом, но в обратном порядке, поддерживая таким образом напряжение на нагрузке постоянным. Конденсатор 5 обеспечивает необходимый уровень.сглаживания высокочастотной составляющей выходного напряжения. Введение в дроссель интегрирующего фильтра стабилизатора дополнительной обмотки и подключение ее через конденсатор и нагрузка обес печивает замыкание ЭДС самоиндукции дросселя на нагрузку. При этом контур замыкания ЭДС не охватывает элементов силового ключа, что значительно повышает надежность стабилизатора, кроме того, потери в реактивных элементах рекуператора меньше, чем на элементах рекуперации прототипа, что повышает КПД всего устройства.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор переменного напряжения, содержащий ключевой регулирующий элемент, включенный между входной клеммой и входом LC-фильтра, выходом соединенного с выходной клеммой, высокочастотный блок управления, входом соединенный с выхрдной клеммой а выходом - с управляющим входом ключевого регулирующего элемента, и узел рекуперации,отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности , узел рекуперации выполнен в виде допЬлнительной обмотки дросселя фильтра и дополнительного конденсатора, одна обкладка которого подключена к одному выврду дополнительной обмотки, другая о& ладка соединена с общей шиной,а другой вывод дополнительной обмотки подключен к точке соединения вывода основной обмотки дросселя фильтра и выходной клеммы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 88197, кл. G05F 1/30, 1973.