Стабилизатор переменного напряжения

 

1.СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент на тиристорах, включенный между входными и выход ныт и выводами, формирователь импульсов, выходом соединенный с управляющими входами тиристоров, блок управления, включающий в себя источник опорного напряжения, входом связанный с входт ными выводами, датчик выходного напряжения , входом подключенный к выходнь м выводам, «интегратор, один вход которого соединен с первым выходом задатчика напряжения, другой вход и общая шина интегратора подключены к первому вь1ходу датчика выходного напряжения, генератор импульсов на однопереходном транзисторе , первая база которого соединена с одним входом формирователя импульсов , эмиттер через конденсатор и последовательно соединенные диод и первый резистор подключен к первому выходу источника опорного напряжения и другому входу формирователя иЫпульсов, точка соединения диода и первого резистора подключена к первому выводу второго резистора, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулирования выходного напряжения, втоg рой выход источника опорного напряжения соединен с вторым выводом второго резистора и первым выходом датчика выходного напряжения, второй выход которого подключен к вто§ рому выходу задатчика напряжения, а вькод интегратора соединен с второй базой однопереходного транзистора. 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что,с целью 00 4 повышения стабильности, интегратор вьшопнен на операционном усилителе, инвертирующий и неинвертирующий входы SO которого через одни резисторы подключены соответственно к одному и другому входам интегратора, между выходом которого и инвертирующим входом включены соединенные параллельно резистор и конденсатор.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) э(ц G 05 F 1/44

®СЕСОЮЗЮ Я

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3478089/24-07 (22) 05. 08.82 (46) 15. 08.84. Бюл ..Ф 30 (72) А.Холов, В.П. Глякин и Х.С.Багдасаров (71) Физико-технический институт им. С.У.Умарова (53) 621. 316. 722. 1 (088.8) (56) 1. Ибрагимов И. Г., Невзоров В.П., Жолгок Л.А. Однофазный тиристорный стабилизатор переменного напряжения или тока.-"Промышленная энергетика", 1977, к- 1, с. 30 32.

2. Тиристоры. Технический справочник. Пер. с англ. под ред.

В.А.Лабунцова. M., "Энергия"; 1971, с. 319, рис. 12-9 (прототип) . (54)(57) 1.СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент на тиристорах, включенный между входными и выходными выводами, формирователь импульсов, выходом соединенный с управляющими входами тиристоров, блок управления, включающий в себя источник опорного напряжения, входом снязанный с вход ными выводами, датчик выходного напряжения, входом подключенный к выходным выводам, интегратор, один вход которого соединен с первым выходом задатчика напряжения-, другой вход и общая шина интегратора подключены к первому выходу датчика выходного напряжения, генератор импульсов на однопереходном транзисторе, первая база которого соединена с одним входом формирователя импульсов, эмиттер через конденсатор и последонател ьно с оеди не нные диод и первый резистор подключен к первому. выходу источника опорного напряжения и другому входу формирователя ийпульсов, точка соединения диода и первого резистора подключена к первому выводу второго резистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности регулиронания выходного напряжения, вто. рой ныход источника опорного напряжения соединен с вторым выводом второго резистора и первым выходом датчика выходного напряжения, второй выход которого подключен к второму выходу задатчика напряжения, а выход интегратора соединен с второй базой однопереходного транзистора.

2. Стабилизатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что с целью повышения стабильности, интегратор выполнен на операционном усилителе, инвертирующий и неинвертирующий входы которого через одни резисторы подключены соответственно к одному и другому входам интегратора, между выходом которого и иннертирующим входом включены соединенные параллельно резистор и конденсатор.

1108409

30 равления

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматике, и может быть использовано в системах автоматического регулирования и стабилизации напряжения, температуры, мощности, скорости и т.д.

Известен стабилизатор, содержащий силовой регулирующий элемент, подключенный между входными и выходными клеммами, и блок управления, 10 подключенный одним входом к входным клеммам, вторым входом к выходным клеммам, а выходом к управляющему входу регулирующего элемента, причем блок управления состоит из источника опорного напряжения и датчика обратной связи, выходами подключенных через схему сравнения к интегрирующему элементу, соединенному с входом узла импульсов, выход которого подключен к входу выходного усилителя импульсов, выходом подключенного к выходу блока у равления Lig.

Известное устройство имеет большую погрешность регулирования и недостаточно высокий коэффициент стабилизации, что снижает надежность регулирования выходного напряжения.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий элемент на тиристорах, включенный между входными и выходными выводами, формирова35 тель импульсов, выходом соединенный с управляющими входами тиристоров, блок управления, включающий в себя источник опорного напряжения, входом связанный с входными выводами, 40 датчик выходного напряжения, входом подключенный к выходным выводам, интегратор, один вход которого сое— динен с первым выходом задатчика напряжения другой вход и общая шина

Э

45 интегратора подключены к первому выходу датчика выходного напряжения, генератор импульсов на однопереходном транзисторе, первая база которого соединена с одним входом формирователя импульсов, эмиттер через конденсатор и последовательно соединенные диод и первый резистор подключен к первому выходу источника опорного напряжения и другому входу формиро"5 вателя импульсов, точка соединения диода и первого резистора подключена к первому выводу второго резистора 22.

Недостатком известного стабилизатора является низкая надежность регулирования выходного напряжения.

Цел ь и з обр ет е ни я — повыше ни е надежности регулирования выходного напряжения и повышение стабильности.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе переменного напряжения, содержащем регулирующий элемент на тиристорах, включенный между входными и выходными выводами, формирователь импульсов, выходом соединенный с управляющими входами тиристоров, блок управления, включающий в себя источник опорного напряжения, входом связанный с входными выводами, датчик выходного напряжения, входом подключенный к выходным выводам, интегратор, один вход которого соединен с первым выходом задатчика напряжения, другой вход и общая шина интегратора подключены к первому выходу датчика выходного напряжения, генератор импульсов на однопереходном транзисторе, первая база которого соединена с одним входом формирователя импульсов, эмиттер через конденсатор и последовательно соединенные диод и первый резистор подключен к первому выходу источника опорного напряжения и другому входу формирователя импульсов, точка соединения диода и первого резистора подключена к первому выводу второго резистора, второй выход источника опорного напряжения соединен с вторым выводом второго резистора и первым выходом датчика выходного йапряжения, второй выход когорого подключен к второму выходу эадатчика напряжения, а выход интегратора соединен с второй базой однопереходного транзистора.

Кроме того, интегратор выполнен на операционном усилителе, инвертирующий и неинвертирующий входы которого через одни резисторы под- ключены соответственно к одному и другому входам интегратора, между выходом которого и инвертирующим входом включены соединенные параллель" но резистор и конденсатор.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая блок-схема стабилизатора; на фиг. 2 — диаграмма работы основных узлов блока уп1108409

Стабилизатор переменного напряжения содержит регулирующий элемент 1 на тиристорах 2 и 3, включенный между входными 4 и выходными 5 выводами, формирователь - 6 импульсов, блок 7 управления, включающий в себя источник 8 опорного напряжения, входом связанный с входными выводами через трансформатор 9, датчик 10 выходного напряжения интегратор 11, один вход

12 которого соединен с первым выходом 13 задатчика 14 напряжения, другой вход 15 и общая шина 16 интегратора 11 подключены к первому выходу

17 датчика 10 выходного напряжения генератор 18 импульсов на однопереходном транзисторе 19, первая база

20 которого соединена с одним входом формирователя импульсов 6, эмиттер

21 через конденсатор 22 и последовательно соединенные диод 23 и первый резистор 24 подключен к первому выходу 25 источника 8 опорного напряжения и другому входу формирователя

25 импульсов 6. Точка соединения диода

23 и первого резистора 24 подключена к первому выводу 26 второго резистора 27.

Второй выход 28 источника 8 опорного напряжения соединен с вторым вы-ЗО водом 29 второго резистора 27 и первым выходом 17 датчика 10 выходного напряжения, второй выход 30 которого подключен к второму выходу 31 задатчика 14 напряжения . Выход 3 2 35 интегратора 11 соединен с второй базой 33 однопереходного транзистора

19. Интегратор 11 выполнен на опера. ционном усилителе 34, инвертирующий

35 и неинвертируюг ий 36 входы которо- 40. го через резисторы 37 и 38 подключены соответственно к одному 12 и другому 15 входу интегратора 11, между выходом 32 которого и .инвертирующим входом 35 включены соеди- 45 ненные параллельно резистор 39 и конденсатор 40.

На фиг. 2 приняты следующие. обозначения напряжения: 41 — на входных 50 выводах; 42 — на выходных выводах;

43 — на выходе задатчика 14; 44 на выходе датчика 10; 45 — на выходе

32 интегратора; 46 — между базами

20 и 33 однопереходного транзисто- 55 ра 19; 48 — на выходе формирователя

6 импульсов.

Стабилизатор напряжения работает следующим образом.

После включения питающих напряжений импульсы управления вырабатываемые в блоке 7 управления, подаются на управляющий вход регулирующего элемента 1. В блоке 7 реализован фазовращающий способ вертикального управления, позволяющий регулировать угол фазового сдвига и, следовательно, изменять напряжение на нагрузке, подключенной к выходным клеммам 5.

На вход интегратора 11 подается постоянное стабилизированное напряжение с выхода 13 задатчика 14 (диаграмма 43) и включенное последовательно с ним пульсирующее напряжение обратной связи, которое снимается с выхода задатчика 10 выходного напряжения (диаграмма 44).

На входе интегратора 11 происходит сравнение задающего стабилизированного уровня напряжения с пульсирующим напряжением, причем задающий стабилизированный уровень может меняться от нуля до заданного значения.

Результирующий сигнал преобразуется в интеграторе 11 в управляющий уровень (диаграмма 45) генератора 18 импульсов на однопереходном транзисторе 19.

Пилообразное, напряжение, формируемое на конденсаторе 22 генератора (диаграмма 47), синхронизированное источником опорного напряжения в моменты перехода периодического напряжения сети через нулевое значение, сравнивается с управляющим уровнем, поступающим с выхода интегратора 11. B. результате этого сравнения получаются импульсы запуска регулирующего элемента (диаграмма 48), которые усиливаются формирователем 6 импульсов и подаются на управляющие входы тиристоров регулирующего элемента 1. Регулирование напряжения на нагрузке осуществляется изменением задающего стабилизированного уровня задатчика

14, который повышается (понижается), например, автоматически с заданной скор ост ью до тр ебуемой в еличи ны, При отклонении напряжения сети на входных выводах 2 от номинального значения ;изменяется сигнал рассогласования между задающим стабилизированным уровнем задатчика 14 и пульсирующим напряжением,пропорциональным мгновенному значению выходного напряжения на нагрузке.

Повышение надежности регулирования достигается в результате последовательного включения источника опорного напряжения, датчика вы—

1108409 ходного напряжения и задатчика напряжения, а также подключения источника опорного напряжения через

1 второй резистор и диод к конденсато5 ру генератора импульсов, что повышает помехоустойчивость блока управления.

1108409

Фиг. 2

Составитель А. Колоколкин

Техред А.Кикемезей Корректор М.Демчик

Редактор Л. Веселовская

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

Заказ 5803/33 Тираж 842 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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