Стабилизированный источник постоянного напряжения

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (11) 100) 051

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву 11 410372 (22)Заявлено 13.11,81 (21) 3352940/24-07 с присоединением заявки М(23)ПриоритетОпубликовано 28.02.83. Бюллетень М8

Дата опубликования описания 28 .02 .83 (51)M. Кл.

G 05 F 1/56

Гесумрстввле4 квмлтвт

СССР ав илам кзвбрвтвккй н еткрытий (53) УДК621.316. .722.1(088.8) Е, Г. Кизлов (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СТА6ИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электро- технике и предназначено для использования при реализации электроснабжения потребителей, критичных ко времени перерывов в подаче питающего

5 напряжения, например в системах пита.. ния с резервированием, в которых резервный источник устанавливается в режим холодного резерва.

По основному авт.св. И 410372 известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий мостовой выпрямитель из трех диодов с общим анодом и трех тиристоров с общим катодом, управляющие электроды .т5 которых через резисторы и динистор соединены с выходом интегрирующей

RC-цепи, подключенной параллельно силовым Электродам упомянутых тирис" торов через развязывающие :диоды и 20 параметрический стабилизатор, анод стабилитрона которого соединен со средней точкой резистивного делителя выходного напряжения ().

Недостаток известного устройства эсуществляющего регулирование угла включения {отсечки ) тиристоров за счет изменения напряжения на выходе параметрического стабилизатора, on" ределяется существенной инерционностью, проявляющейся в значительной мере при вводе устройства в работу вследствие того, что во время включения источника функционирует система стабилизации выходного напряжения. Отмеченная инерционность снижает в конечном счете и быстродействие подключенных к источнику потребителей, а также ограничивает применение данного устройства для электроснабжения потребителей, недопускающих ощутимых перерывов в подаче питающего напряжения, в частности при переводе питания с основного источника на резервный.

Цель изобретения - уменьшение длительности переходного процесса при

3 10010 включении подобного источника питания, т.е, времени от момента подачи напряжения к входу устройства до момента достижения выходным напряжением номинального значения. f

Поставленная цель достигается тем, что:в стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий .мостовой выпрямитель иэ трех диодов с общим анодом и трех тиристоров с об- 10 щим катодом, управляющие электроды которых через резисторы и динистор соединены с выходом интегрирующей

RC-цепи, подключенной параллельно силовым электродам упомянутых ти- 1Ю ристоров через развязывающие диоды и параметрический стабилизатор, анод стабилитрона которого соединен со средней точкой резистивного делите" ля выходного напряжения, введен вто рой динистор, включенный последовательно с резистором делителя выход,ного напряжения, соединенным с от.рицательным выводом для подключе-! ния нагрузки. 25

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизированного источника постоянного напряжения.

Основу устройства составляет трехфазный регулируемый мостовой выпрямитель, выполненый на трех диодах

1-3 и трех тиристорах 4-6. Параллельно последним через развязывающие диоды 7-9 и параметрический стаэз билиэатор, состоящий из резистора 10 и стабилитрона 11, подключена интегрирующая RC-цепь с зарядным резистором 12 и конденсатором 13. Анод стабилитрона 11 параметрического

40 стабилизатора соединен со средней точкой делителя выходного напряжения, образованного резисторами 14 и 15.

Выход интегрирующей RC-цепи через резисторы 16-18 и динистор 19 соеди45 нен с управляющими электродами тиристоров 4-6. B одно из плеч резистивного делителя выходного напряжения, последовательно с резистором 13, введен второй динистор 20; Позициями

21-23 на схеме отмечены входные клеммы устройства, а позицией 24 - блок нагрузки (в частном случае резистивный ).

Работа предлагаемого стабилизи- И рованного источника постоянного на. пряжения происходит следующим образом.

51 4

При подаче переменного трехфазного напряжения на входные клеммы

21-23 к параметрическому стабилизатору (резистор 10, стабилитрон 11) подводится выпрямленное напряжение.

Выходное напряжение параметрического стабилизатора через зарядный резистор 12 прикладывается к конденсатору 13. Конденсатор 13 заряжает- ся до момента открытия первого динистора 19, через который подается сигнал в управляющие сети тиристоров 4-6. Один из тиристоров срабатывает и источник подключается к блоку нагрузки 24.0дновременношунтируется вход параметрического стабилизатора.

Далее тиристоры срабатыва:эт nooseредно, спустя определенное время после начала полупериода питающего напряжения.

Регулирование угла отсечки в режиме включения источника и в режиме стабилизации осуществляется по-разному.

Величина напряжения включения второго динистора 20 выбирается такой,, что его открытие происходит лишь в тот момент, когда величина выходного напряжения источника достигает номинального значения. Напряжение, прикладываемое к конденсатору 13 при закрытом динисторе 20, является пропорциональным сумме падений напряжения на стабилитроне 11 и резисторе 15. Повышенное значение результирующего выходного напряжения на интегрирующей RC-цепи обусловливает уменьшение угла. включения тиристоров 4-6 и, как следствие, умень шение длительности переходного процесса при вводе устройства в работу.

В момент достижения выходным напряжением источника номинального значения динистор 20 открывается и начинает функционировать система стабилизации напряжения. В дальнейшем динистор 20 на работу устройства никакого влияния не оказывает.

В режиме стабилизации напряжение, прикладываемое к конденсатору 13, оказывается пропорциональным раз". ности между падениями напряжения на стабилитроне 11 и резисторе 15. При каждом отклонении выходного напряжения от номинального значения автоматически изменяется напряжение, прик-. ладываемое к конденсатору 13 и, следовательно, угол включения тиристо1001051

ВНИИПИ Заказ 1393/53 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

% ров 4-6. Если, к примеру, выходное напряжение источника увеличивается, напряжение на выходе параметрического стабилизатора уменьшается и угол включения тиристоров 4-6 увеличивается. Отключение параметрического стабилизатора от источника происходит в тех случаях, когда напряжение на нагрузке 24 достигает такого значения, при котором. разность между падениями напряжения на стабилитроне 11 и резисторе 15 становится меньше уровня срабатывания динистора 19. Отсюда слеДует, что соответствующим выбором параметров схемы можно не только обеспечить стабильность выходного напряжения, но и осуществить защиту блока 24 нагрузки от перенапряжений.

С точки зрения теории автоматического регулирования данную систему стабилизации напряжения можно отнести к системам с переменной структурой.

Введейие второго динистора в схему устройства соответствует тому, что на время переходного процесса обрывается цепь обратной связи и на вход системы подается максимально возможный сигнал управления. Когда же регулируемая величина на выходе систе- . мы достигает заданного значения, цепь ® обратной связи замыкается и система начинает работать обычным порядком.

В результате моделирования и испытаний предлагаемого устройства на

ЭВМ было установлено, что длительность переходного процесса при вклю" чении источника с введением в него второго динистора уменьшается бо" лее, чем в два раза.

Использование предлагаемого устрой ства в агрегатах бесперебойного питания, предназначенных для бесперебойного снабжения электроэнергией ответственных потребителей (средства связи АСУ, системы с ЗВМ.>, позволяет экономить ресурс источника энергии подобного агрегата, например аккумуляторной батареи. Кроме того, умень. шение времени переходного процесса при включении источника повышает в конечном счете и быстродействие подключенных к нему потребителей .

Формула изобретения

Стабилизированный источник постоянного. напряжения по авт.св.

К 410372, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности переходного процесса при включении, в него введен второй динистор, включенный последовательно с резистором делителя выходного напряжения, соединенным с отрицательным выводом для подключения нагрузки.