Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех случаях, когда требуется повьшенное качество выходного и входного токов . Цель изобретения - повышение на .дежности и коэффициента полезного действия стабилизатора переменного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий автотрансформатор 1 и полупроводниковые ключи 13-17 переменного тока, соединяющие отпайки автотрансформатора 1 с выходом стабилизатора, введены полупроводниковые ключи 8-12 переменного тока по количеству отпаек, соединяющие отпайки автотрансформатора с входом стабилизатора, а обмотка автотрансформатора отделена от общего провода полупроводниковым ключом 5 переменного тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„зы .иы6. (5!)4 G 05 Р 1 20

"--=СРЩЗЩ%

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3749402/24-07 (22) 05.06,84 (46) 07.1!.87. Бюл. Я - 41 (75) А.Е. Аксенов и З.И. Гпухов (53) 62 1.3! 6. 722 . 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 478289, кл. С 05 Р 1/28, 1968.

Авторское свидетельство СССР

В 547943, кл. G 05 F 1/44, 1970. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех случаях, когда требуется повышенное качество выходного и входного токов. Цель изобретения — повышение надежности и коэффициента полезного действия стабилизатора переменного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий автотрансформатор 1 и полупроводниковые ключи 13-17 переменного така, соединяющие отпайки автотрансформатора с выходом стабилизатора, введены полупроводниковые ключи 8-12 переменного тока по количеству отпаек, соединяющие отпайки автотрансформатора с входом стабилизатора, а обмотка автотрансформатора отделена от общего провода полупроводниковым ключом 5 переменного тока. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех случаях, когда требуется повышенное качество выходного и входного токов.

Ц ель изобретения — повышение надежности и IGIg стабилизатора переменного напряжения.

На чертеже представлена схема стабилизатора. 10

Стабилизатор переменного напряжения содержит автотрансформатор 1 с отпайКами 2-4. Полупроводниковый ключ 5 переменного тока включен между началом обмотки 6 автотрансформатора и общим проводом 7 стабилизатора, полупроводниковый ключ 8 переменного тока между фазным проводом 9 стабилизатора и отпайкой 2 автотрансформатора, полупроводниковый ключ 10 переменного тока — между фазным проводом 9 стабилизатора и отпайкой 3 автотрансформатора, полупроводниковый ключ I1 между фазным проводом 9 стабилизатора и отпайкой 4 автотрансформатора, 25 полупроводниковый ключ 12 — между фазным проводом 9 стабилизатора и концом обмотки автотрансформатора. полупроводниковый ключ 13 — между вы— ходным проводом 14 стабилизатора и 30 отпайкой 2 автотрансформатора, полупроводниковый ключ 15 — между выхоц,ным проводом 14 стабилизатора и от1 пайкой 3 автотрансформатора. полупроводниковый ключ 16 — между выходным проводом 14 стабили"àòîðà и о=пайкой

4, полупроводниковый ключ 17 — между выходным проводом 14 стабилизатора и концом обмотки автотрансформатора.

Блок 18 управления подключен на вход и выход стабилиза ора и выдает сигналы управления полупроводниковыми клю-.. чами переменного тока.

Стабилизатор работает следующим образом. 45

Блок 18 управления постоянно сле— дит за величиной напряжения на входе и на выходе стабилизатора. При колебаниях напряжения на выходе стабилизатора в допустимых пределах сигнал с блока 18 управления выдается только на полупроводниковые ключи 8 и 13 переменного тока. При этом полупроводниковые ключи 5, 10-12 и 15-17 переменного тока отключены, нагрузка питается напряжением сети через полупроводниковые ключи 8 и 13 переменного .тока, потребление энергии обмоткой автотрансформатора отсутствует, и

2 стабилизатор не вносит каких-либо искажений в форму входного и выходного напряжения или тока. При незначительном уменьшении напряжения на выходе стабилизатора блок 18 управления выдает сигнал на включение полупроводникового ключа 15 и снимает сигнал управления с ключа 13, после чего выдается сигнал на включение ключа 5.

При этом в момент времени между отключением ключа 13 и включением ключа 5 ток нагрузки проходит по цепи: провод 9, ключ 8, участок обмотки 23 автотрансформатора, кл оч 15. провод

14, нагрузка и провод 7, т.е обеспе,ивается непрерывно питание нагрузки. После включе,HR ключа 5 обмотка автотрансформатора оказывается под напряжением питающей сети, а нагрузка питается с отпайки 3 автотрансформатора повышенным напряжением, близким к номинальному, через ключ 15.

При более глубоком отклонении напряжения от номинального аналогичным об" разом выдаются сигналы на вклюЧение ключей 16 или 17. При этом напряжение на выходе стабилизатора повышается до номинального.

При постепенном снижении напряжения для перехода на отпайку с большим напряжением снимается сигнал управления с ключа. 5, подается сигнал, управления на соответствующий ключ

16 или 1/, снимается сигнал управления с ранее включенного ключа .5, после чего подается сигнал управления на ключ 5.

При восстановлении напряжения питающей сети до номинального значения блок управления снимает сигнал управления с ключа 5, поцает сигнал управления на ключ 13, после чего снимает сигчал управления с одного из ра;ее включенных ключей 15-17. При этом схема возврашается в исходное состояние и вновь прекращается потреблсние энергии обмоткой автотрансформатора.

При незначительном увеличении напряжения на вь..ходе стабилизатора блок

18 управления выдает сигнал на включение полупроводникового ключа 10 переменного тока и снимает сигнал управления с ключа 8, после чего выдается сигнал на включение ключа 5.

При этом з момент времени между отключением ключа 8 и включением ключа

5 ток нагрузки проходит по цепи: проТираж 863 Подписное

ВНИИПИ Заказ 5284/48

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13506 вод 9, ключ 10, участок обмотки 3-2 автотрансформатора, ключ 13, провод

14, нагрузка и провод 7, т.е. также обеспечивается непрерывное питание

5 нагрузки. После включения ключа 5 обмотка автотрансформатора оказывается под напряжением питающей сети, а нагрузка питается с отпайки 2 автотрансформатора пониженным напряжением,10 близким к номинальному, через ключ 13.

При более глубоком увеличении напряжечия аналогичным образом выдаются сигналы на включение ключей 11 и

12. При этом напряжение на выходе стабилизатора понижается до номинального.

При постепеменном увеличении напряжения для более глубокого снижения напряжения на выходе снимается сигнал управления с ключа 5, подается сигнал управления на соответствующий ключ 11 или 12, снимается сигнал управления с ранее включенного ключа

10, после чего подается сигнал управ- 25 ления на ключ 5..

При восстановлении напряжения питающей сети до номинального значения блок управления снимает сигнал управления с ключа 5, после чего подается сигнал управления на ключ 8 и снимается сигнал управления с одного из ранее включенных ключей 10-12. При этом схема возвращается в исходное состояние и вновь прекращается потреб35 ление энергии обмоткой автотрансформатора.

В случае резкого снижения напряжения питающей сети с повышенного до пониженного для перевода режима работы 4О стабилизатора с понижения напряжения на повьппение снимается сигнал управления с ключа 5 и с одного из работавших в режиме понижения напряжения ключей 10-12, затем подается сигнал на включение ключа 8 и соответствующего ключа 15-17, после чего подается сигнал на включение ключа 5.

При резком увеличении напряжения от пониженного до повьппенного значения снимается сигнал управления с ключа 5 и с одного из работавших в режиме повьппения напряжения ключей 1517, затем подается сигнал на включение ключа 13 и соответствующего ключа 1055

12, после чего подается сигнал на

4 включение ключа 5. При этом в моменты, когда-замкнуты одновременно два ключа из ключей 10-12 или 15-17, ток короткого замыкания отчаек исключен, так как вследствие отключенного состояния ключа 5 обмотка автотрансформатора обесточена, и не происходит перерывов в питании нагрузки, так как в это время нагрузка питается через отпайки автотрансформатора.

В случае необходимости введения более плавного регулирования, количество отпаек и соответственно переключателей переменного тока может быть увеличено.

Использование изобретения позволит сократить расход энергии при номинальном напряжении питающей сети и повысить надежность стабилизатора.

Стабилизатор имеет хорошую форму кривой стабилизированного напряжения.

Это позволит использовать предложенный стабилизатор в блоках питания электронного оборудования, построенных, например, на интегральных микросхемах, где налагаются жесткие требования на уровень помех питающего напряжения.

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий автотрансформатор с отпайками и ключи переменного тока, соединяющие отпайки и один из выводов автотрансформатора с выходными выводами, а также блок управления ключами по отклонению выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и КПД, в него введены дополнительные ключи переменного тока,соединяющие отпайки автотрансформатора с входными выводами, и вспомогательный ключ переменного тока, соединяющий другой вывод автотрансформатора с общей шиной, причем в блок управ- ления введены средства, обеспечивающие переключение дополнительных ключей в зависимости от отклонения входного напряжения, а также средства, обеспечивающие включение и отключение вспомогательного ключа в моменты отклонения входного и выходного напряжения от номинального.