Стабилизатор переменного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор с ортогональным расположением первичной и вторичной обмоток, причем первичная обмотка через первый конденсатор подключена к входным вьтодам, а вторичная охотка одним выводом соединена с первой обкладкой второго конденсатора , при этом к обкладкам второго конденсатора подсоединены выводы ДЛИ подключения нагрузки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона стабилизации и увеличения передаваемой в нагрузку мощности, первичная обмотка трансформатора выполнена с двумя отводами, первый из которых соединен с другим выводом вторичной обмотки, а второй подключен к второй с S обкладке второго конденсатора.

481 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) зй C 05 F 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьв"1:. -. Г2;ЕА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521038/24-07 (22) 16. 2.82 (46) 15.05.84. Бюл. ¹ 18 (72) Б.А. Болдов, А.К. Карельцев и Б.Л. Сушкеев (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.316.722. 1 (088.8) (56) 1. Патент США № 3683269, кл. 323 44, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 656040, кл.Q 05 F 3/06, 1979. (54) (57} СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий трансф рматор с, ортогональным расположением первичной и вторичной обмоток, причем первичная обмотка через первый конденсатор подключена к входным выводам, а вторичная обмотка одним выводом соединена с первой обкладкой второго конденсатора, при этом к обкладкам второго конденсатора подсоединены выводы для подключения нагрузки, о т л и ч а. ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона стабилизации и увеличения передаваемой в нагрузку мощности, первичная обмотка трансформатора выполнена с двумя отводами, первый из которых соединен с другим выводом вторичной обмотки, а второй подключен к второй 2 обкладке второго конденсатора. Я :. ? 248 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной-электро и радиоаппаратуры.

Известно устройство регулирования стабилизации переменного напряжения, основано на принципе параметрического возбуждения электрических колебаний в резонансных контурах и содержащее ферромагнитный сердечник с ортогональным 0 расположением первичной и вторичной обмоток, причем эти обмотки соединены последовательно и зашунтирсваны конденсатором. При этом образуется резонансный контур, в котором при подключении I5 первщиной обмотки к источнику переменного напряжения возбуждаются параметрические колебания (l 3 .

Недостаток этого устройства — узкий диапазон ста билизации, обусловленный 20 тем, что все изменения входного напряжения полностью передаются в выходную цепь.

Ниболее близким к предлагаемому является устройство регулирования ста: билизации переменного напряжения, основанное на принципе параметрического возбуждения электрических колебаний в резонанснън контурах и содержащее ферромагнитный сердечник с ортогональным расположением первичной и вторичной обмоток, причем первичная обмотка соединена последовательно с первым конденсатором и источником переменного налряжепия Q вторичная обмотка зашу ( тирована вторым конденсатор:м и сопротивлением нагрузки.

Однако известшяй стабилизатор характер!азуется ограниченной величиной передаваемой в нагрул у моиз ости, что обу-. словлено физическими особ -нпостями возбуждения и существования "còñé÷èÂü!õ параметрических колебаний, и недостаточно широким диапазоном по входному напряжению, вытекающему из характерного для параметрических устройств сна= да их амплит дных ха«рактеристик при увеличении входного налряжения.

Бель изобретения — расширение диапазона стабилизации устройства по входному напряжению„а также увеличение передаваемой в нагрузку мощности.

Поставленная цель достигае.вся тем, что в стабилизаторе переменного напряжения, содержащем трансформатор с ортогоналыгым расположением перви ной и вторичной обмоток, причем перви и ая обмотка через первый конденсатор подключена к входным выводам, а вторичная обмотка одним выводом соединена с первой обкладкой второго конденсатора, при этом к обкладкам второго конденсатора подсоединены выводы для подкюпочения нагрузки, первичная обмотка трансформатора выполнена с двумя отводами, первый из которых соединен с другим выводом вторичной обмотки, а второй подключен к второй обкладке второго конденсатора.

Благодаря такому схемному решению передача энергии осушествлется не только за счет параметрического возбуждения колебаний, но и путем непосредственного ее ввода в выходную цепь от источника нес табилизированного напряжения, чем и обеспечивается увеличение передаваемой в нагрузку мощности.

Кроме того, за счет непосредственной передачи напряжения из первичного контура Во вторичный, происходит компенсация присушего для параметрических устройств спада амплитудной характеристики.

В результате верхний пологий участок характеристики становится более вытянутым, что приводит к расширению диапазона стабилизации устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемогс стабилизатора переменного напряжения; на фиг. 2 - конструкция ферромагнитного сердечника; на фиг. 3 - сравнительные амплитудные характеристики, полученные экспериментально для прототипа и предлагаемого устройства.

Схема стабилизатора включает в себя источ«ник Х переменного напряжения, первый конденсатор 2, часть первичной обмотки 3,, другую часть первичнсй обмотки, вносимой в состав выходной цепи 4, ферромагнитный сердечник 5, вторичную обмотку 6, второй конденсатор 7 и сопротивление нагрузки 8. При подаче на входные выводь:: напряжения питания и при определенном соотношении параметров устройства в выходной цепи возбуждаются устойчивые параметрические колебания на частоте источника входного напряжения, Сердечник устройства (фиг, 2) представпяет собой полный разъемный тор, выполненный из феррита. Одна из обмоток — кольцевая, укладывается во внутренией его полости, а вторая обмотка— тороидатьная, располагае жя снаружи по поверхности тора.

1092,ф

0 10

3ха8нав напряжение

Фиа. 3

Составитеть С. Чернышева

Редактор С. Лисина Техред )Е.Касгелевич Корректор А. Зимокосов

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3254/31

Филиал ППП «Патент«г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сравнительные амплитудные характеристики устройства (фиг. 3) получены при различных значениях коэффициента связи К, под которым принимается отношение числа витков обмотки 4 к сумме числа витков обмоток 3 и 4. Характеристика 9 получена при К " О, т.е. она представляет собой амплитудную характеристику прототипа. Характеристики 1012 получены соответственно при К, рав- >о ном 0,18; 0,46; 1,0. Анализ этих характеристик показывает, что включение части первичной обмотки-в выходную цепь расширяет диапазон стабилизации устройства, причем уровень амплитуды вы- 1S ходного напряжения после возбуждения колебаний остается практически постоянным в заданном диапазоне изменения входного напряжения, что повышает коэф481 4 фицнент стабилизации устройства. Кроме того, с увеличением коэффициента связи увеличивается амплитуда выходного напряжения, что свидетельствует об увеличении передаваемой в нагрузку мощности.

При этом рабочие участки характеристик сдвигаются в сторону меньших значений входного напряжения, чем обеспечивается увеличение КПД устройства.

Использование предаваемого стабилизатора переменного напряжения обеспечивает по сравнению с существующими устройствами стабилизации значительное расширение диапазона стабилизации по входному напряжению и повьпиение коэффициента стабилизации, а также увеличение передаваемой в нагрузку мощности и повышение КПД устройства.