Стабилизатор переменного тока

 

1. СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий регулирующий блок, выход которого соединен с первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с первым выводом датчика тока, выход которого через цепь обратной связи подключен к управляющему входу регулирующего блока, отличающийся тем, что с целью повышения надежности и быстродействия, в него введены многоканальный коммутатор , первый электронный ключ, цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов, узел управления , а регулирующий блок вьшолнен в виде последовательно соединенных первого управляемого усилителя, второго ключа и второго усилителя, причем клеммы для подключения п наг рузок через многоканальный коммутатор подсоединены к другому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй вьшод датчика тока подключен к общей шине, первый электронный ключ и цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов подключены к выводам первичной обмотки трансформатора, управляющие входы первого, второго электронных ключей и многоканального коммутатора подсоединены к узлу управления, который содержит источник пусковых импульсов, триггер, инвертор, два .формирователя коммутационных импульiCOB , дифференцирующую цепь, одновибратор и распределитель коммутационных импульсов, при этом выход источника пусковых импульсов черзз триг (Л гер по/ ключен к входам инвертора, первого формирователя коммутацион .йых импульсов и дифференцирующей цепи, выход инвертора через второй формирователь коммутационных импульсов соединен с выходом узла уп- . равлеиия,подк.шоченного к управляющим . входам первого и второго электронных ключей, выход первого формироваОд 0 теля соединен с выходом узла управления , подключенного куправляющему о входу второго электронного ключа, а Об выход дифференцирующей цепи через последовательно соединенные одновибратор и распределитель коммутационных импульсов подключен к выходу узла управления, соединенного суправляющими входами многоканального коммутатора. 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что второй электронный ключ выполнен на базе двух ключевых злементов, вход перво

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (l I ) 4(51) С 05 F 1/12, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и втоеском свидктяльатвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3672544/24-07 (22) 13.12.83 (46) 07.07.85. Бюл. Ф 25 (72) Г.И.Зайдман, М.С.Ройтман и В.П.Осипов (71.) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени. политехническом институте им. С.И.Ки- . рова (53) 621.3 16.722.1(088.8) (56) Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л., "Энергия", 1980, с. 114117.

Авторское свидетельство СССР

N 462173, кл. С 05 F 1/56, 1970. (54)(57) 1. СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА, содержащий регулирующий блок, выход которого соединен с первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с первым выводом датчика тока, выход которого через цепь обратной связи подключен к управляющему входу регулирующего блока, о т л и ч а юшийся тем, что с целью повышения надежности и быстродействия, в него введены многоканальный ком-. мутатор, первый электронный ключ., цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов, узел уиравления, а регулирующий блок вынолнен в виде последовательно соединенных первого управляемого усилителя, второго ключа и второго усилителя, причем клеммы для подключения л наг рузок через многоканальный коммутатор подсоединены к другому выводу вторичнои обмотки трансформатора, второй вывод датчика тока подключен к общей шине, первый электронный ключ и цепочка встречно-последовательно соединенньм стабилитронов подключены к выводам первичной обмотки трансформатора, управляющие входы первого, второго электронных ключей и многоканального коммутатора подсоецинены к узлу управления, который содержит источник пусковых импульсов, триггер, инвертор, два .формирователя коммутационных импуль сов, дифференцирукицую цепь, одновибратор и распределитель коммутационньм импульсов, при этом выход источника пусковых импульсов через триггер подключен к входам инвертора, первого формирователя коммутацион, ных импульсов и дифференцирующей цепи, выход инвертора через второй формирователь коммутационных им\ пульсов соединен с выходом узла уп-, равления,подключенного куправляющим . входам первого и второго электронных ключей, выход первого формирователя соединен с выходом узла управления, подключенного к управляющему входу второго электронного ключа, а выход дифференцирующей цепи через последовательно соединенные одновибратор ираспределитель коммутационных импульсов подключен к выходу узла управления соединенного с управляющими входами многоканального коммутатора.

2. Стабилизатор по п. 1, о. т л ич а ю шийся тем, что второй электронный ключ выполнен на базе двух ключевых элементов, вход первого из которых является первым выводом электронного ключа, а выход соединен через второй ключевой эле1 1 66081 мент с общей шиной и подключен к второму выводу электронного ключа.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в автоматизированных измерительных комплексах переменного и постоянного токов при поточных поверках и гра- 5 дуировках счетчиков электрической энергии, цифровых приборов постоянного и переменного токов.

1(ель изобретения — повышение надежности и быстродействия. 10

Па фиг. 1 приведена функциональная схема стабилизатора переменного тока, на фиг. 2 — пример реализации узла .управления стабилизатора переменного тока.

Стабилизатор переменного тока содержит входную шину 1, регулирующий блок 2, выполненный на первом усилителе 3, электронном ключе 4, втором усилителе 5, выходной транс- 20 форматор 6 с первичной обмоткой 7, вторичную обмотку 8, электронный ключ 9, цепочку встречно-последовательно включенных стабилитронов 10, многоканальный коммутатор 11, элект- 25 ромеханические ключи 12 и 13, нагрузки 14 и 15, узел 16 управления электронными и электромеханическими ключами. Электронный ключ 4 может быть выполнен на базе двух ключевых элементов 17 и i8. Стабилизатор содержит также датчик 19 тока.

Входная шина 1 подсоединена к входу регулирующего блока 2, а именно к первому входу первого усилителя 3. Его выход через электронный ключ 4 подсоединен к входу усилите ля S, к выходу которого подсоедине- на первичная обмотка 7 трансформатора 6. Второй вывод обмотки 7 подклю- щ .чен к общей шине. Между выводами первичной обмотки трансформатора включен электронный ключ 9 и цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов 10. Первый вывод первичной обмотки 8 трансформатора 6 подсоединен к общей шине через датчик 19 тока ° Второй вывод вторичной обмотки трансформатора ,подсоединен к входной шине многоканального коммутатора 11, который выполнен на электромеханических ключах 12, 13, ..., и, к неподвижным контактам которых подключены нагрузки 14, 15, ...,,n . Управляющие входы электронных ключей 9, 17 и 18 электромеханических ключей 12, 13, ..., П подсоединены к узлу 16 управления.

Стабилизатор переменного тока работает следующим образом.

В исходном состоянии нагрузка 14 через включенный электромеханический ключ 12 подсоединена к вторичной обмотке 8 трансформатора 6. Электро-. механические ключи 13, ..., и и элекi ðîííûå ключи 9 и 18 выключены, а электронный ключ 17 включен.

Пусть на входную шину 1 подано напряжение. В этом случае через электромеханический ключ 12 и нагрузку 14 протекает выходной ток стабилизатора.

Пусть требуется отключить нагрузку 12 от входной шины многоканального коммутатора 11 и подключить нагрузку 15.

Процесс подключения нагрузки 15 к выходу стабилизатора переменного тока можно пояснить с помощью трех з.тапов .

Первый этап. По команде узла 16 управления выключается электронный ключ 17 и одновременно включаются электронные ключи 9 и 18 ° Это обесточивает входную цепь электронного усилителя 5. При этом цепочка встречно-последовательно соединенных стабилитронов 10 ограничивает амплитуду ЭДС самоиндукции первичной обмотки 7 трансформатора 6, сокращая длительность стадии выключения трансформатора.

3 116608

Второй этап. В обесточенном состоянии трансформатора 6 по команде с узла 16 управления одновременно выключается электромеханический ключ . 12 и включается электромеханический ключ 13. При этом процесс переключения не превышает 10 мс.

Третий этап.

По команде с узла 16 управления выключаются электронные ключи 9 и 18 ..р и одновременно включается электронный ключ 17, при этом суммарная длительность переходных процессов переключения электронных ключей 9, 17 и 18 не превышает 10 мкс, после чего выходной уровень напряжения с усилительного каскада 3 оказывает ся поданным на вход усилительного каскада 5. Это обеспечивает требуемый уровень тока в нагрузке 15. 10

Поскольку включение и выключение электромеханических ключей 12, 13, многоканального коммутатора

11 происходит при обесточенном состоянии трансформатора 6, то прин- д ципиально исключено образование электрической дуги и подгорание между их подвижными и неподвижными контактами.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе переменного тока достигнуто бездуговое и безыскровое включение и выключение электромеханических ключей 12, 13, ...,tl, а следовательно, реализована высокая надежность его в работе.

Узел управления содержит источник

20 пусковых импульсов, триггер 21, работающий в счетном режиме, первый формирователь 22 коммутационных импульсов управления электронным ключом 17, инвертор 23, второй формирователь 24 коммутационных импульсов для управления электронных ключей

9 и 18, дифференцирующую цепь 25, одновибратор 26, распределитель 27 коммутационных импульсов многоканального коммутатора 11.

Входные импульсы напряжения источника 1 пусковых импульсов используются для запуска триггера 21, работающего в счетном режиме. Его выходные импульсы напряжения через формирователь 22 коммутационных импульсов поступают на управляющий вход электронного ключа 17 устройства (фиг. 1). Одновременно выходные импульсы триггера 21 инвертируются инвертором 23 и через второй формирователь 24 коммутационных импульсов поступают к управляющим входам электронных ключей 9 и 18. Кроме того, выходные импульсы триггера 21 дифференцируются дифференцирующей цепочкой 25, первый выходной импульс которой используется для запуска одновибратора 26. его выходные импульсы напряжения используются для запуска распределителя 8 коммутационных импульсов многоканального коммутатора 11.

l l 6608 l

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4309/42

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

Составитель С.Чернышева

Редактор А.Козориэ Техред Л.Иикеш - Корректор Л.Пилипенко