Регулируемый источник напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания. Целью является расширение функциональных возможностей регулируемого источника напряжения путем формирования линейно падающей выходной характеристики. На т-й ступени работы коммутатор 13 включает тиристорный ключ 5т, через который к источнику 18 переменного напряжения подключается т секций первичной обмотки трансформатора 1, а параллельно стабилизатору 9 тока подключаются балластные резисторы 7т и Вт. Уставка тока в стабилизаторе 9 устанавливается коммутатором 13 на уровне, равном начальному току в цепи включения т секций первичной обмотки трансформатора, и поддерживается неизменной до достижения током и напряжением на нагрузке 17 значений /и(т-{- 1) и 7н(т-|- ) Благодаря одновременному изменению уставки тока в стабилизаторе 9 и сопротивления резисторов 7т и 8т на т-й ступени наклон внешней характеристики регулируемого источника напряжения остается без изменения. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. SS (Л 1C а 1с to ic

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

<,.„ „ Н 02 М 3/ЗЗ5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3839230/24-07 (22) 02.01.85 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Харьковский политехнический институт (72) И. П. Архиереев, М. M. Глибицкий, М. В. Готлибович, О. И. Данилевич и В. М. Шурапей (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 915186, кл. Н 02 M 3/355, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 892422, кл. G 05 F 1/20, 1980. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК НАИРЯ)КЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания. Целью является расширение функциональных возможностей регулируемого источника напряжения путем формирования линейно падающей выходной

„„Я0„„1246222 характеристики. На m-й ступени работы коммутатор 13 включает тиристорный ключ

5m, через который к источнику 18 переменного напряжения подключается m секций первичной обмотки трансформатора 1, а параллельно стабилизатору 9 тока подключаются балластные резисторы 7т и 8m. Уставка тока в стабилизаторе 9 устанавливается коммутатором 13 на уровне, равном начальному току в цепи включения m секций первичной обмотки трансформатора, и поддерживается неизменной до достижения током и напряжением на нагрузке 17 значений

l. (m + 1) и U. (m + ) . Благодаря одновременному изменению уставки тока в стабилизаторе 9 и сопротивления резисторов

7m и 8т íà m-й ступени наклон внешней характеристики регулируемого источника напряжения остается без изменения. 1 з. и. ф-лы, 3 ил.

124„222

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразова -(Iütfo»! технике, и может быть использовано ирч разработке преобразовательных ус Г1)ойст .. имитирующих работу источников постони?:0— го тока с большим внутренним сопротивлением, в частности солнечных батарей, термоэлектрических или термоэмиссксиных ге !ераторов.

Цель изобретения -- расширение функциональных возможностей путем формир)0ваиия линейно падающей выходно". xapBti теристики, при этом дополнительно пов -.. шается КПД устройства.

На фиг. 1 приведена принцип)иальл=... схема регулируемого источника иапряж(— ния; на фиг. 2 — — эквивалеи"?I 3я схема и,точника при работе на m-й ступени; «? фкг. 3 -- график, поясняющий рабо-,у ройства.

Регулируемый источник напряжения со держит трансформатор 1 с секциоиисй Hервичной обмоткой, диодио-тиристориь;й со включающий основные диоды 8 и 4. тир;(— торные ключи 5i ..., 5ч, разделят ..:; иьч диоды 6i, ..., 6w, балластные резистор:, 7«

7?} и 8i, ..., 8?<, стабилизатор 9 тока, икл?счающий в себя регулирующий транзистор )С?, блок 1! управления с входами сбра-. иой

СВЯЗИ И КОММУТгlЦИИ ОПОРИОГС HB!iP;!Ж(ИИЯ и датчик 12 тока, коммутатор 18 с Входами синхронизации переключения к управлеии .

И BbIXOJIBMH УГ1РЗВЛЕН?!к1 ТИРИ! ТОР3МИ И КОМ мутации опорного напряжения, иу(и-орган 14, выпрямитель 15, датчик 16 Вых(}.}?ис!?п напряжения, нагрузку 17 и истсч IHi;,8 входного переменного напряжен?1я.

ОДИН ИЗ ВЫВОДОВ днаГОНВЛК Г?ЕГЕчгЕИHO. n тока диодно-тиристориого мое-а 2 подкл)счен к одному из выводов источника:,8 В»«0;,— ного переменного напряжения. Другие в:-.,воды диагонали переменного тока улск»и:,— того моста соединены с выводами с первичной обмотки трансформатора f. Общий вывод первичной обмотки траисфор— матора 1 соединен другим выводом истс:ника 18 переменного напряжения. У, выводам источника 18 переменного напряже}?ия Входом подсоединен нуль-орган 14. Оди!1 из выводов диагонали постоянного тока диодно-тиристорного моста соединен с коллектором регулирующего транзистора f) и общей точкой соединения балластных резисторов 71, ..., 7ь. Змиттер регулирующегс транзистора 10 через датчик 1" тока соеп!

НЕН С ДРУГИМ ВЫВОДОМ ДИаГОНаЛИ ЛС; } OЯИ«с го тока диодно-тиристорного мост-. 2 и со цсй точкой соединения балластных резисторов

8i, ..., 8)}?. Вход обратной связи блока 11 управления соединен с выходом датчика )2 тока, а выход — с базой регулкрук)?цегс транзистора 10. Пары последовател?ч!и включенных тиристоров 5 в плечах дкодип тиристорного моста 2, подключенные к состветствую?цей секции первичной обмотки 1, 31!сфор матора j Образую Г Hписториые к?сочи 51, ..., <1ж. Последовательно с тиристopBfiff, кл очей Вк, !ючеиь! ссчлас«o разделительные,иоды 6?, ..., 6)с Всоодные Выво8?, подключены к точкам сое»(иие??ия разд -.1ительиых,.}1!Исясв 61, ..., 6_#_ к тирнстОрОВ

„1t0Чч,!) 5!...,, O!"

P) Г()Р .!ч!?!ачя Оомстка тРаи(фОР?иатОР3

-с:...! 3! t«j)iiMI! !B lb i 5 I!0 I(It()H 113! K иа Гp "3к: !7,,,Г!Враллельио которой входом подсода;-:.;-:,. О выходного ?i3B;«Гэяжеиия. ! г хо "г, v и !) а (!лений ко?г!?!<УтатсР3 8 сОедииси г

Вы:(одом })г1тчи ка i с ВыхсдисГО па пряжеИИH, 1! ЬХ!г,г), СИ?IXPOH!}За ЦКИ ПСРЕКЛЮЧЕНИЯ

10дк.-!ючеll к яых.)ду Hуль-ог) Г а на 14. Выходъ| х! Г i p! 3 3 л:"-. и H я и р ?1 с т О р а м H е с и м v . 3 т О р 3 1 3 по,(с<:сдниеиы к уира.- Bz?oit! HM Входам ти,i!i- .,y "-!к . ; 5 3 i.i-) Oit ) OMtм:—

: -,;r! ОПГ)Г..! "}! .,Пап!)Пжеи:.!я : ()=)Tl! Hеи Входом .0?v;Mута пик )пс,)иоГО «3! Иря)кег)кя блс

VttP3 B ietlHH

1 е vлир }емыи ic! Г»»г- 1:иi< .::H )R к!. пкя p}3—

:;;0!Bi..т следующим образом. . > 51 Г))гг(Mè!)OBBif?»5I Г)ие}и ией "ара ктРрк("-ГИК» !!С! О:1ИК:! ИЕИЗМЕИИЫ?И;o}, .BOHOM ВЕСОП )С>; !КИЛЕКHH B !(ЕI!H iB()BH „:СИ 4; (С:"! СТHИ, ПPКВЕДЕHHап К -?КСЛV !)ИТКОГ ВТОличной обмотки транс(1)орматора, иа Всех ступе})ях должttB OcTBBBться -?еизмеиной

?? )! и,) à..--;;::i0,й г(((! — — .. (/) ... Где }ч, -- напряженке ;с !Осто}-и ход:i;;.-, — ток короткого замыка-! (.!

? и?и В цеt1I Вторичисгй! обмотки транс(рорматсра 1 (ф;.»Г,;;) еличина оал»!асти x сп г ,! рптч! 1) „B?1% H t; рез|1стnpnB . - 8н; rl !Я )!ff i» сгупеии лри Р! Одинаковых Гпе})-.õ! Обес}1? IКЗВК)!Цгс!5! У?(аза?!?1С!Е ППИВС,, }?.!)ОЕ СОЛРО ИВЛЕИИС Гг)ц., "С ТBBiHT! ! ,г !

I3 и !)яж:H ие г}(гг)г!!»}! ! ! 3 8

- и

; i B т-й с! )гпе?}к паб(ГГ... от кО,MvrBTcC)а 8 BK: Ю ?астея Т!1;,Исч:,.:i"Ь?й! <.!ЮЧ 5,! И

I че1}ез-. этот 1<}1)ог! к ксгочиик, )8 переменного

).i :):.}КЕ !!?К П . гги ПО! 3 ;(rl i; !гнй i !В Ч !

io!l оомотки BBHc(pop. à BònpB ! B ля рал. е,:- ио стабклиBàòîðó 9 В з B!)!Cи:;",оcTH o-, .:!},i i!!BpHoi 3 и?!таю!цеГО иа?1 .=. и!".?i псд— <л:: -<аютс." ба..?!.!BcTH,.»ие пе:-)и; =.,-,-);.,г,„H;iH 8,, — ииа сопротивления к(} гсгь. Выбрана с(}()тветстиии с прнВеден! Выражением. . )и допустить, что паде?«кr! напряжения

I ! 3 "HP нс! ÎPB (H диодЯ х ОВГ I!!.i и ;. (г!», ДЛ и ПРЕД !!Bi 3 )Mnt 0 ))С i POКС} Гва (1}Г} Я ВЕ,JIHBB э)св )Вале}?тиая схема, приведен !Вк 3 фиг, 2.

Уставка тока B стабилизаторе 9 тока при этом устанавливается коммутатором г8 иа уровче., равном начальному току В цели ВклюС

«ения т секции перьи-.":-Гой обмотки трансф(}?Г.;!атора 1, опрсделяемсму выражением

»гнзч == !" кз (Гг) — — 1 ) (М . — m+, ) / !?1! Кт}, !!

246222 и поддерживается неизменной до достиженапряжение} Н3 H3Bpузке 17

ЗНЯЧВНИЙ l (m 1 t) И } /н(1) (фИГ. 3) . HpH ЭТИХ условиях с увеличением тока нагрузки 17 напряжение н2 чеЙ изменяется линеЙ}10 вследствие линейного увеличения падения напряжения на параллельно соединенных стабилизаторе 9 тока и балластных резисторах 7„, или 8 .

При достижении током и напряжением на нагрузке 17 значений 1.(Hi) и У.(m+i) (фиг. 3) сигнал на входе коммутатора !3 достигает уровня, при котором выключается тиристорный кл}оч 5 и включается ключ

5„,+!. К источнику 18 переменного напряжения через тиристорный ключ 5 ! Подключается т+! секция первичной обмотки трансформатора 1 (фиг. 2). С целью сохранения рабочей точки на внешней x2p3Ki ристике t(oi4MYTBTop 1 3 03}tOBpeivel!HÎ соОТветствующим образом изменяет уставку тока в стабилизаторе 9 тока. Эты уставка в дальнейшеM поддерживается пе:::зм иной до достижения током и напряже IHем на наГрузке зн2чении 5н(;, +д, и UH(m- g) c00TBprcT" венно (фиг. 3). I. ðè включении тиристоров ключа 5(..;i) параллельно стабилизатору 9 тока подкл}очаются резисторы 7„, 1 it 8„,„.;, величина сопротивления которых обеспечивает постоянство наклона внешней хяря;теристики источника напряжения. Благодаря одновремен-toму изменению уставки тска

B стабилизаторе 9 тока и coHpoTHB;IpHHH резисторов 7„, 1.} и 8,„;;. на (т+1)-й ступени наклон внеп}пей характеристики рег;.:Ируемого источник напряжения остается оез изменения.

Аналогич нс происходит Г}ереключеH;}е тиристоров к(Ночей ..„,+i, ..., 5л остальных секций !le Bett!0é обмотки Tpanc(pop»!3TO})3 1

11ри уменьшен-!}t нагрузки перекл}с енHC к Iючеи, ),,..., t!} и измеueíèe vcт 3 В:-,. -.,-) ка в стабилизаторе 9 тока происходит:: 015рытном порядке. ,}зля устранения токов короткозамкнутot: секций при комм;:2!tии тиристорных ключей, снижа ю!цих K 11, I, vстрОЙстВя, си Гнал ы 112 входы управлеш}я ключей подак)тс Iт, (ол. НО в моменты переходl H2ïðÿ)KåHHH на }«.рзияч}IОЙ oi) MoTKC TP2 HLôOP !3-. 0P3 t POB li ii I.;.

I татору 13 на (рор !НВОВ2НН; уп, 2,.,13.0}ци.;. импульсов. Если напряжение на па-.;) зке 17 достигает нып}!яжения перекл}очепия клю;e:,-t в интервале меж:I, : ltереходам: HT2!Ot.lepо напряжен}tH ii2 .}с }}2 t IO!i об;,.0-,: тра}(с— форматора Ие,.(-. .1:.лль, то ти;;-псторнь« ключи осты!Отея B прежнем сост()Внии до очередного vlo} е}ГГЯ перехода через н. ль напряжения источ}}ика:8 переме} iOГo напряжения.

Фор }}1,(ta (лсбрегени

1. Регулируемый источник напряжения, содержащий трансформатор с Л -секционной перьичной обмоткой и вторичной обмоткой, 5 связанной с нагрузкой, два последовательно включенных диода, средняя точка которых подключена к первой входной .клемме, Л пар последовательно включенных тиристсрон, сбп(ие точки которых соединены с Л(выводами секций первичной обмотки трансформатора, крайний вывод которой соединен с второй входной клеммой, регулирующий транзистор, коллектор которого совместно с первым балластным резистором

}5 подсоединен к первому крайнему выводу последовательно включенных диодов, а база подсоединены к Вь}ходу блока управления, .: .:;, -К H}1OP Входом Обр3ТНОН СВНВН, 13T !HK

".ь!::О.".,20. О И2пряженHя, Выходом подк.1ючен— ный к входу коммутатора, выходы которого

}.одключены к Выводам управления тирис-, 0B0B 0",l!::иьи01 Я((иС}1 ТЕМ ЧТО. С HPËbtO рас}пt!репия фуt.KIIHOH31bHbtx возможностей

i! "ТЕМ фО 1МИРОВЯНИЯ ЛИНЕЙНО ПЯДЯЮ}ЦЕЙ

Вы. одной характеристики, в него введены

2М разделительных диодов, 2Л(— балластных резисторов и датчик тока. блок управ:teHHÿ снабжен Входом коммутации опорного напряжения, а коммутатор --- дополнительным выходом, причем эмиттер регупирую:.цег", транзистора через датчик тока, выходом подключенный к входу обратной связи блока управления, соединен с вторым крайН!! 1 ВЫ ВОДО М ПОСЛЕДОВЯТЕЛЬНÎ ВКЛЮЧЕННI,IY дпсдоз, пспкл}оченным через первые N !

)Я,,i,!ÈTP.! }-.t- Ы.,,

Введенны.; бал.}20 :-II IK резисторов C Ko.veKтором регулирующего транзистора. вторые крайние Выводы л пар последовательно

Включенных тиристоров через вторые Л(раз-;0 ..елительных диодов подключены к коллектору регулирующего транзистора и через оставшиеся Л(Введенных ба.пластных резис-оров СОеднпепь с вторым крайним выводом последОBÇTP,}ьно Вк,110ченных диОдОВ, допол-!

iь гельчь}Й Вы. :;-д коммутатора подклк>::Il

= .Э,Ч " О.".iМ i! i! i ),!ОРIIОГО I!ЯППИ)КС . l }и

0,1 ка }!!BЯВ Ieti} H.

2. }стон}}ик по:i. 1, or}ичаюа(ийся тем, .-}то, с I, ..;:.". «ОВ; щсч-:ия КП.I. tvòåì устранения го«с .-: к;, Откo!2MKH) òHI): секций, 1 O ):: . . .... .. П :1.!..::. )}„! .. (Я, 11РИ -!ЕМ НУ.}Ь ОРГ(}1 ВХОДОМ .10,1} . IO !.

B. O;)}«; H КЛЕММЯМ, 2 ВЫХО..ОМ СОЕ П}НС}1

С В ХО:., (,".:;. :!l "<РOHI!32 Ци l! ПС !}ЕК.}К" « li il H ОМ— (246222

0,„(7т или Вт)

1j (/о (/н(н /) ступень

Ug(m+2)

".)- ая сгпулень

4т п(т+ 1/ н(т 2) к н сонг. 3

Составитель lO. Опадчий

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 4013/48 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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