Стабилизатор переменного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор, выполненный на сочлененных насыщенном и ненасьцценном магнитопроводах, первичная обмотка которого, подключенная одним выводом к первому входному выводу, состоит из двух частей, размещенных на этих магнитопроподах, вторичная обмотка связана с выходными выводами и охватывает оба магнитопровода , а короткозамкнутая обмотка соединена посредством оптрона с узлом управления, состоящим из двух транзисторов одного типа проводимости , трех резисторов, диодного моста со стабилитроном в диагонали постоянного тока и двух диодов, причем эмиттер первого транзистора через светоизлучатель оптрола подключен к эмиттеру второго транзистора и к первому выводу диагонали постоянного тока диодного моста, второй вывод которой соединен с первыми выводами первого и второго резистора , второй вывод первого резистора подключен к коллектору первого транзистора, база которого соединена с вторым выводом второго резистора и с коллектором второго транзистора, база которого соединена с первым выводом третьего резистора , при этом диагональ по переменному току диодного моста и первые выводы двух диодов подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью защиты от токов короткого замыкания, в него введены второй диодный мост, симистор, ключевой , управляющий и дополнительньш тра)1зисторы, транзисторный оптрон и восемь резисторов, причем второй вывод первичной обмотки через симистор соединен с вторым входным выводом , управляющий электрод симис (О тора подключен к эмиттеру управлясо ющего транзистора, коллектор кос торого через первый введенный резистор подключен к первому выводу по постоянному току второго диодного моста, куда также через второй введенный диод подсоединена база управляющего транзистора, через третий О) введенный резистор - коллектор клю00 чевого транзистора и через четверср тый введенный резистор - база ключевого транзистора, которая также через фотоприемник транзисторного оптрона, зашунтированный пятым зведеннь м резистором, подключена к второму выводу постоянного тока второго диодного моста, диагональ переменного тока ijoToporo соединена с соответствую1Щ1ми отводами первичной обмотки, светонзлучатель транзисторного олтрона подключен между коллектором дополнительного транзистора и вторым выводом диагонали постоянного тока первого диодного моста, база дополнительного транзисто

СОЮЗ СОНЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)4 G U5 F 1/22

ЖЕСОК}3Щу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3689673/24-07 (22) 13.01.84 (46) 23.07.85. Бюл. 9 27 (72) В. Г. Кузнецов (53) 621. 316. 722. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 684525,кл. G 05 Р 1/44, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1068909,кл, G 05 F 1/22, 1982. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖГНИЯ, содержащий трансформатор, выполненный на сочлененных насыщенном и ненасыщенном магнитолроводах, первичная обмотка которого, подключенная одним выводом к первому входному выводу, состоит из двух частей, размещенных на этих магнитопроводах

I вторичная обмотка связана с выходными выводами и охватывает оба магнитопровода, а короткозамкнутая обмотка соединена посредством оптрона с узлом управления, состоящим из двух транзисторов одного типа проводимости, трех резисторов, диодного моста со стабилитроном в диагонали постоянного тока и двух диодов, причем эмиттер первого транзистора через светоизлучатель оптрона подключен к эмиттеру второго транзистора и к первому выводу диагонали постоянного тока диодного моста, второй вывод которой соединен с первыми выводами первого и второго резистора, второй вывод первого резистора подключен к коллектору первого транзистора, база которого соединена с вторым выводом второго резистора и с коллектором второго транзистора, база которого соединена с первым выводом третьего резистора, при этом диагональ по переменному току диодного моста и первые выводы двух диодов подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки, отличающийся тем, что, с целью защиты от токов короткого замыкания, в него введены второй диодный мост, симистор, ключевой, управляющий и дополнительный транзисторы, транзисторный оптрон и восемь резисторов, причем второй вывод первичной обмотки через симистор соединен с вторым входным выводом, управляющий электрод симистора подключен к эмиттеру правляющего транзистора, коллектор которого через первый введенный резистор подключен к первому выводу по постоянному току второго диодного моста, куда также через второй введенный диод подсоединена база управляющего транзистора, через третий

1 введенный резистор — коллектор ключевого транзистора и через четвер тый введенный резистор — база ключевого транзистора, которая также через фотоприемник транзисторного оптрона, эашунтированный пятым введенным резистором, подключена к второму выводу постоянного тока второго диодного моста, диагональ переменного тока которого соединена с соответствующими отводами первичной обмотки, светоизлучатель транзисторного оптрона подключен между коллектором дополнительного транзистора и вторым выводом диагонали постоянного тока первого диодного моста, база дополнительного транзистора через шестой введенный резистор подключена к вторым выводам вышеуказанных диодов и к первому выводу седьмого введенного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером дополнительного транзис116891 7 тора и с вторым выводом третьего .резистора, база управляющего транзистора через восьмой введенный резистор подключена к второму выводу постоянного тока второго диодного моста.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах с защитой от токов короткого замыкания.

Цель изобретения - обеспечение защиты стабилизатора от токов короткого замыкания.

На чертеже представлена схема стабилизатора переменного напряжения. 10

Устройство содержит трансформатор, выполненный на сочлененных насыщенном 1 и ненасыщенном 2 магнитопроводах, первичная обмотка которого, подключенная к входным клем- 15 мам, состоит из двух частей 3 и 4, размещенных на этих магнитопроводах, вторичная обмотка 5 связана с выходными выводами и охватывает оба магнитопровода, а короткозамкнутая об- 20 мотка 6 соединена посредством оптрона 7 с узлом управления, содержищим два транзистора 8 и 9 одного типа проводимости, три резистора

10 — 12, диодный мост 13, в диаго- 25 наль по постоянному току которого включен стабилитрон 14, диагональ по переменному току подключена к вторичной обмотке 5, два диода

15 и 16, в первичную цепь введены 30 симистор 17, второй диодный мост 18, подключенный к клеммам запускающего напряжения, ключевой 19 и управляющий 20 транзисторы, шесть резисторов 21 — 26, транзисторный оптрон

27, причем управляемый вход симистора 17 соединен со схемой, содержащей второй диодный мост 18, диагональ по переменному току которого соединена с частью 4 первичной обмотки 4, расположенной на ненасыщенном магнитопроводе 2, и симистором 17, диагональ по постоянному току подключена к клеммам запускающего напряжения через резисторы 21 — 23 с эмиттером и коллектором ключевого транзистора 19, эмиттер которого соединен с базой управляющего транзистора 20, который непосредственно соединен с управляемым входом симистора 17, коллектор через резистор 24 — с плюсовым выводом второго диодного моста 18, а база ключевого транзистора 19 — с коллектором транзисторного оптрона 27, соединенного через резисторы 25 и 26 с вторым диодным мостом 18.

Светоизлучатель транзисторного оптрона 27 включен в коллекторную цепь транзистора 28, эмиттер и база которого соединены через резисторы 29 и 30 с диодами 15 и 16.

Симистор 17 предназначен для отключения трансформатора (его первичной обмотки) от входного напряжения.

Диодный мост 18 предназначен для питания схемы управления симистором.

Ключевой транзистор 19 (работает в режиме ключа) предназначен для открывания управляющего транзистора 20 в условиях нормальной работы и закрывания при коротких замыканиях в нагрузке.

Управляющий транзистор 20 предназначен для управления работой симистора 17, т.е. его включения в условиях нормальной работы и отключения в случаях короткого замыкания в нагрузке.

Транзисторный оптрон 27 предназначен для осуществления связи между выходом и входом стабилизатора при коротком замыкании в цепях нагрузки.

Резисторы 21 - 25 предназначены для задания режимов работы схемы з 11689 управления симистором 17 (ключевого 19 и управляющего 20 транзисторов) .

Подключение схемы управления симистором 17 к клеммам запускающе5 го напряжения необходимо для первоначального включения в работу схемы управления симистором 17.

Резистор 26 предназначен для осуществления связи эмиттер-база тран- 10 зисторного оптрона 27.

Низкоомный резистор 29 предназначен для создания напряжения, достаточного для включения транзистора 28 при коротких замыканиях в нагрузке.

Резистор 30 предназначен для создания преднапряжения включения транзистора 28,, предназначенного для

)! !) включения светоизлучателя оптрона 27 при коротких замыканиях в нагрузке.

При подаче на схему управления симистором 17 запускающего напряжения оно оказывается приложенным,че- д5 рез резисторы 22, 23 и 25 к транзистору 19 и открывает его. При этом меняется соотношение величин сопротивлений в делителе напряжения, подключенном к базе управляюще30

ro транзистора 20, последний открывается. Через транзистор 20 на управляющий вывод симистора 17 поступает запускающий сигнал, и симистор 17 открывается. Входное напряжение оказывается приложенным к первичной обмотке трансформатора. Часть его через второй диодный мост 18 оказывается приложенной к транзисторам 19 и 20 и подцерживает их в открытом состоянии.

На выходе трансформатора появляется выходное напряжение, величина которого устанавливается переменным резистором 12, регулирующим степень открытия транзисторов 9 и 8, а тем самым и величину тока, протекающего через источник оптического излучения оптрона 7, что в конечном счете влияет на величину сопротивления фотоприемника оптрона 7

50 в короткозамкнутой обмотке 6, которое определяет Ф„, следовательно, и выходное напряжение.

17 4

Стабилизация выходного напряжения при изменении тока нагрузки илн напряжения питающей сети происходит следующим образом.

Пусть выходное напряжение уменьшилось, это приводит к уменьшению тока, протекающего по резистору 12 при фиксированном .положении подвижного контакта, и закрытию транзистора 9, а следовательно, большему открытию транзистора 8. Ток через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 8 увеличивается, что приводит к увеличению светового потока, а следовательно, к уменьшению сопротив-. ления фотоприемника. Это ведет к увеличению У

Защита стабилизатора от токов короткого замыкания происходит следующим образом.

Пусть в нагрузке произошло короткое замыкание. Это приводит к резкому возрастанию тока, протекающего через резистор 29. Падение напряжения на резисторе 29 оказывается достаточным для открывания транзистора 28..Ток, протекающий через коллекторно-эмиттерный переход этого транзистора, заставляет источник оптического излучения транзисторного оптрона излучать световой по ток.

Под влиянием освещенности транзисторный оптрон 27 открывается °

При этом через его коллекторноэмиттерный переход подается отрицательный потенциал на базу транзистора 19, и он закрывается, управляющий транзистор 20 также закрывается, вследствие чего на управляемый вход симистора 17 напряжение не поступает, и он закрывается. Цепь первичной обмотки трансформатора оказывается "разорванной".

В выключенном состоянии стабилизатор может находиться сколь угодно долго до тех пор, пока не будет устранено короткое замыкание в нагрузке или не будет отключена нагрузка и вновь не будет подано запускающее напряжение на схему управления симистором 17.

1168917

ZG

Составитель С. Чернышева

РедактоР В. Данко ТехРед C Hoâæèé КоРРектор Л. Обручар

Заказ 4613/4 1 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rro делам изобретений и открытий

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

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