Стабилизированный источник электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания сильноточных нагрузок. Цель изобретения - уменьшение величины пульсаций выходного напряжения и повышение надежности работы . Источник состоит из силовой части и блока 12 управления, которые в совокупности образуют цифровую следящую систему, и может работать в режиме стабилизации тока и стабилизации напряжения. Силовая часть состоит из трансформатора 6, который имет п вторичных обмоток с числом витков в соответствии с дискретным рядом Сеть (Л г-0- U) I/ со СА СО СЛ СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 05 F 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

Я д1 (:

Cem

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BT0PCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3928271/24-07 (22) 08.07.85 (46) 23.09.87. Бюл. № 35 (72) В. К. Мешковский, Е. К. Лобанов, В. А. Морозов, М. М. Букин и Т. С. Довгер (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1120304, кл. G 05 F 1/56, 1982.

Справочник по преобразовательной технике./Под ред. И. М. Чиженко.— Киев:

Техника, !978, с. 237, рис. 5.29.

Белопольский И. И., Репин А. М, Христианов А. С., Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений.— М.: Энергия, 1974, с. 27, рис. 11 б.

„.Я0„„1339513 A 1 (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЪ|Й ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания сильноточных нагрузок. Цель изобретения— уменьшение величины пульсаций выходного напряжения и повышение надежности работы. Источник состоит из силовой части и блока 12 управления, которые в совокупности образуют цифровую следящую систему, и может работать в режиме стабилизации тока и стабилизации напряжения. Силовая часть состоит из трансформатора 6, который имет п вторичных обмоток с числом витков в соответствии с дискретным рядом

1339513

1, 2„4, 8,, 2" или 1, 3, 27,...,3", тиристорного переключателя 5, понижающего трансформатора 1, выпрямителя 2 и фильтра 3.

Следящая система подключает те или иные обмотки трансформатора 6 так, чтобы приблизить ток или напряжение к зоне стабили зации, а затем удерживать стабилизируемые параметры внутри этой зоны. Зона стабилизации ограничивается верхним и нижним уровнями напряжения уставки, величина которого задается оператором или устройством верхнего уровня. Напряжение с объекта регулирования (режим стабилизации напряжения) или напряжение, пропорИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для разработки стабилизированных источников электропитания сильноточных выпрямителей, например гальванических ванн.

Цель изобретения — уменьшение величины пульсаций выходного напряжения и повышение надежности работы.

Блок-схема стабилизированного источника электропитания представлена на чертеже.

Источник содержит первый трансформатор 1, вторичная обмотка которого через выпрямитель 2, сглаживающий фильтр 3 и датчик 4 тока подключена к выходным выводам. Первичная обмотка трансформатора 1 через тиристорнblé переключатель 5 и второй трансформатор 6 соединена с входными выводами. Узел сравнения 7 содержит четыре компаратора 8 — 11, при этом первые входы компараторов 8 и 9 соединены с выходными выводами, а на вторые входы поданы уставки по напряжению U yc (U) и U>c (U)

Первые входы компараторов 10 и 11 соединены с вь>ходом датчика 4 тока, а на вторые входы поданы уставки по току ()>-(I) и (1" (1). Блок 12 управления состоит из переключателя !3, триггеров 14 и 15, вентилей 16 и 17, формирователя 18, синхронизирова IHol.o сетью. Выходы вентилей 16 и

17 соединены с суммирующим и вычитающим счетными выходами реверсивного двоичного счетчика 19. Выходные шины счетчика 19 соединены с соответствующими входами дешифратора 20, выходные шины которого, через матрицу 21 и узел 22 управления тиристорами связаны с управляющими входами тиристорного переключателя 5.

Источник работает следующим образом.

Трансформатор 6 имеет и вторичных обмоток, отношение количества витков которых соответствует дискретному ряду, 1, 2, 1О

35 циональное току через этот объект, сравнивается компараторами 8, 9 или 10, 1! с верхним или нижним уровнями уставки. Триггерры 14, 15 принимают определенные состояния в зависимости от знака рассогласования. В зависимости от состояния тригтеров и состояния двоичного реверсивного счетчика осуществляется выбор той или иной шины дешифратора 20, через усилители включается соответствующая группа ключей переключателя 5 и секции вторичной обмотки трансформатора 6 так, чтобы выходные напряжения изменялись в нужную сторону 1 ил.

4,,2". или 1, 3, 9,...,3", или другому ряду.

Включая различные комбинации выводов этих обмоток, что осуществляет тиристорный переключатель 5, можно получить на выходе последнего дискретный ряд напряжен и и Un, 2Un, 31-1»,.",Un> 2 или Un, 2! >о, 31(о, "()оХ 3, где Un- — напряжения на вторичной обмотке с минимальным числом витков. Это напряжение трансформируется до необходимого уровня трансформатором 1, выпрямляется, фильтруется и подается на выход устройства 6. Такое построение силовой части устройства позволяет осуществить коммутацию с относительно малыми токами, что дает возможность использовать в тиристорном переключателе 5 слаботочные тиристоры или оптроны.

Источник может работать в режиме стабилизации тока или стабилизации напряжения.

В источнике реализована цифровая следящая система, которая переключает ключи коммутатора так, что напряжение или ток нагрузки остаются в заданных пределах (зона стабилизации), которые соответствуют величине Un и определяются максимальным и минимальным уровнями уставок по напряжению U>cx(U) и Uic". (U) при режиме стабилизации напряжения U (11

J7 и U (1) при стабилизации тока.

В режиме стабилизации по напряженинию разность между величиной падения напряжения на нагрузке и величинами напряжения уставок (величины рассогласования) усиливается компараторами 8 и 9, полярность выходных напряжений которых соответствует знаку рассогласования. В режиме стабилизации по току компараторы

10 и 11 усиливают величины рассогласования между падением напряжения на датчи13395!3

ФОРт).20. iffy."fòÐÅTÅl-f Ï. f

25

Составитель E. Финогенов

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Л. Бескид

Заказ 42! 9/37 Тираж 863 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ке 4 тока и соотзетствующими напряжениями уставок. Выходные сигналы сравнивающих устройств 8 и 9 или 10 и 11 (в зависимости от режима работы) через переключатель 13 устанавливают триггеры 14 и 15 в положение, которое соответствует знаку рассогласования. Вентили 16 и 17 пропускают импульсы с формирователя 18, синхронизированного от сети, на суммирующий или вычитающий входы двоичного реверсивного счетчика 9 в зависимости от состояния триггеров 14 и 15.

В соответствии с состоянием счетчика

19 вырабатывается сигнал дешифратора 20, который возбуждает в матрице 21 соответствующие выходы. Сигналы с них усиливаются и включают соответствующие ключи тиристорного переключателя 5, в результате чего напряжение на нагрузке меняется в необходимую сторону.

Если напряжение или ток находятся внутри зоны стабилизации, оба вентиля

16 и 17 закрыты, никакие переключения не происходят. Если стабилизируемые параметры находятся вне этой зоны, комбинация знаков рассогласования такова, что открыт соответствующий вентиль 16 или IT и напряжение на нагрузке изменяется в сторону приближения к зоне стабилизации.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить параметры источника, т.е. сни- 30 зить величину пульсаций и повысить его надежность в результате введения цифрового управления.

Стабилизированный источник электропитания, содержащий последовательно включенные тиристорный переключатель, первый трансформатор, выпрямитель и сглаживающий фильтр, выход которого черсз датчик тока подключен к выходным выводам, узел сравнения, выход которого через блок управления и узел управления тиристорным переключателем соединен с управляющим входом тиристорного переключателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения величины пульсаций выходного напряжения и повышения надежности работы, введен второй трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами, а 22 вторичных обмоток соединены с силовым входом тиристорного переключателя, а узел сравнения включает в себя четыре компаратора, у двух из которых первые вxoäû соединены с выходом сглаживающего фильтра, а у двух других — с выходом датчика тока, вторые входы компараторов являются входами напряжений уставок, при этом блок управления включает в себя переключатель, входы которого соединены с выходами компараторов узла сравнения, а выходы — с установочными входами двух триггеров, причем выходы каждого триггера соединены с соответствующими входами двух вентилей, другие входы которых соединены со счетными входами реверсивного счетчика, выход которого через дешифратор и матрицу соединен с входом блока управления.