Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Целью изобретения является уменьшение электрических помех. Цель достигается тем, что в схему стабилизатора введены реле 15 и 18 минимального и максимального напряжений с узлами 17 и 20 управления на входе и управляющими ключами 16 и 19 на выходе и четвертый транзисторный ключ 34 При этом диод 13 включен в прямом направлении между выходом выпрямителя 12 и входом фильтра 14, выход выпрямителя 12 соединен через первый резистор 25 г. входом первого ранзисторного ключа 31 и выходом второго транзисторного ключа 32, а через второй резистор -26 - с входом третьего и выходом четвертого транзисторных ключей 33, 34 о Управление силовыми ключами осуществляется с выхода фильтра 14 через последовательное соединение первого стабилитрона 23, третьего резистора 27 и ключа 16 реле 15 минимального напряжения, либо через второй стабилитрон 24, пятый резистор 29 и ключ- 19 реле 18 максимального напряжения Такое подключение обеспечивает первое включение силовых ключей 21 или 22 при переходе напряжения сети через нуль и их открытое состояние до следующего срабатьюания реле 15 или 18, 1 ило Vtf4o( se 4 05 (Г Oi 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1416954 А1 дП 4 С 05 Г 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4115919/24-07 (22) 04.06.86 (46) 15.08.88. Бюл. h» 30 (72) Н.С.Калашников, Е.С,Родионов и В.Г.Титов (53) 621.316.722.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 182772, кл. G 05 F 1/44, 1964.

Кунгс Я.А. и др. Автоматизация управления и регулирование напряжения в осветительных установках.

Изд-во Энергия, 1979, с. 58-66, рис. 33-34. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Целью изобретения является уменьшение электрических помех. Цель достигается тем, что в схему стабилизатора введены реле 15 и 18 минимального и максимального напряжений с узлами

17 и 20 управления на входе и управляющими ключами 16 и 19 на выходе и четвертый транзисторный ключ 34, При этом диод 13 включен в прямом направ" лении между выходом выпрямителя 12 и входом фильтра 14, выход выпрямителя 12 соединен через первый резистор 25 с входом первого "ранзисторного ключа 31 и выходом второго транзисторного ключа 32, а через второй резистор .26 — с входом третьего и выходом четвертого транзисторных ключей 33, 34. Управление силовыми ключами осуществляется с выхода фильтра 14 через последовательное соединение первого стабилитрона 23, третьего резистора 27 и ключа 16 реле 15 минимального напряжения, либо через второй стабилитрон 24, пятый резистор 29 и ключ. 19 реле 18 максимального напряжения. Такое подключение обеспечивает первое включение силовых ключей 21 или 22 при переходе напряжения сети через нуль и их открытое состояние до следующего сра" батывания реле 15 или 18. 1 ил, ! 416954

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электроприборов различного назначения, в том числе и для

5 питания электро- и радиоприборов бы" тового назначения.

11ель изобретения — уменьшение электрических помех.

На чертеже показана функциональная блок-схема стабилизатора пере" менного напряжения.

Стабилизатор содержит первый трансформатор 1 с первичной 2, первой

3 и второй 4 вторичными обмотками, 15

1 второй трансформатор 5 с первичной

6, первой 7 и второй 8 вторичными обмотками, третий трансформатор 9 с первичной 10 и вторичной 11 обмотками, выпрямитель 12, диод 13 фильтр 20

14, реле 15 минимального напряжения с управляющим ключом 16 на выходе и узлом 17 управления. иа входе, реле

18 максимального напряжения с управляющим ключом 19 на выходе и узлом

20 управления на входе, первый 21 и второй 22 силовые двухсторонние бесKoHTBKTHblp ключи, первый 23 и второй

24 стабилитроны, первый 25, второй

26, третий 27, четвертый 28, пятый

29 и шестой 30 резисторы, первый 31, второй 32, третий 33 и четвертый 34 транзисторные ключи, входные выводы

35 и 36 и выходные выводы 37 и 38 стабилизатора переменного напряжения. 35

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

Напряжение сети через обмотку 3 подключается к первичным обмоткам 2 и 6 трансформаторов 1 и 5, причем 40 первичные обмотки 2 и 6 включены последовательно, первые вторичные обмотки 3 и 7 трансформаторов 1 и 5 включены встречно"последовательно, поэтому при замыкании ключа 21 или 22, 45 т.е, когда закорачивается обмотка 4 или 8 напряжение сети практически полностью прикладывается или к первичной обмотке чюрансформатора 5; .или к первичной обмотке трансформатора

1 соответственно; в этих случаях выходное напряжение на выводах 37 и 38 равно сумме напряжения сети и напряжения на обмотке 7 трансформатора 5 или разности напряжения сети на вы- 55 водах 35 и 36 и напряжения на обмотке 3 трансформатора 1. Когда ключи

21 и 22 разомкнуты, напряжение на выходе стабилизатора на выходных выводах 37 и 28 равно напряжению сети на входных выводах 35 и 36 плюс йапряжение на обмотке 7 трансформатора

5 и минус напряжение, снимаемое с обмотки 3 трансформатора 1. В случае равенства напряжений на обмотках 3 и 7 трансформаторов 1 и 5 выходное напряжение на выходных выводах 37 и

38 равно напряжению сети, прикладываемому к входным выводам 35 и 36.

Рассмотрим работу стабилизатора переменного напряжения в различных случаях.

Когда напряжение сети равно номинальному своему значению реле 15 и

18 не срабатывают, управляющие ключи 1,6 и 19 закрыты и соответственно закрыты силовые ключи 21 и 22. Обмотки 4 и 8 трансформаторов 1 и 5 разомкнуты, поэтому напряжение на вы" ходе стабилизатора (выводы 37 и 38) равно напряжению сети (выводы 35 и

36) с прибавлением напряжения, сни" маемого с обмотки 7 трансформатора

5„ и с вычитанием напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора

1, при равенстве этих добавочных напряжений они компенсируют друг друга, в результате чего выходное напряжение стабилизатора равно входному напряжению сети, при этом искажений выходного напряжения практически нет.

При повышении напряжения сети выше нормы пропорционально повышается напряжение на выходе фильтра 14 и входе узла 20 управления реле 18 максимального напряжения, которое срабатывает и замыкает (открывает) ключ

19, благодаря чему положительное напряжение с выхода фильтра 14 через открытый ключ 19 и резистор 29 и стабилитрон 24 подается на вход ключа 22, ключ открывается и шунтирует обмотку 8, но это происходит только в том случае, когда напряжение, снимаемое с вторичной обмотки 11 третьего трансформатора 9, проходит через нулевое значение и напряжение, снимаемое с выхода выпрямителя 12 через резистор 26, не открывает транзистор ключа 33. Если открывается транзистор 19 не при переходе напряжения сети через нуль (тоже самое будет и на обмотке 11 трансформатора 9), ключ 33 открывается и шунтирует вход силового ключа 22 до тех пор, пока напряжение не станет проходить через

14! 6954

30

40

55 свое нулевое значение. В этот момент транзистор (ключ) 33 закрывается и напряжение с выхода фильтра 14 через ключ 19 резистор 29 и стабилитрон

24 поступает на вход ключа 22, который открывается и шунтирует обмотку

8. В этом случае все напряжение сети прикладывается к обмоткам 2 и 3 трансформатора 1, но так как напряжение на обмотке 3 включено встречно, то напряжение на обмотке 2 равно разности напряжения сети и напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора 1, а обмотка 7 трансформатора

5 представляет омическое сопротивление обмотки, которым можно пренебречь. Поэтому выходное напряжение стабилизатора в этом случае равно разности напряжения сети и напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора 1, т.е. выходное напряжение в этом случае равно номинальному эначению сети. Ключ 33 после запирания при переходе через нулевое значение питающего напряжения (напряжения сети) не открывается, так как постоянное напряжение с выхода фильтра 14 через открытый ключ 19 и резисторы

29 и 30 открывает ключ 34, который шунтирует вход ключа 33 на все время, пока открыт ключ 19. Поэтому при любой фазе питающего напряжения,силовой ключ 22 или аналогично силовой ключ 21 открывается после срабатывания ключа 19 или 16 и при следующем переходе напряжения сети через нуль, а все последующее время ключ 21 или

22 открыт и помехи и искажения выходного напряжения отсутствуют. Аналогично работает стабилизатор при пониженном напряжении сети. В этом случае срабатывает реле 15, открывается ключ 16 и напряжение с выхода фильтра 14 подается на вход силового ключа 21 через резистор 27 и стабилитрон 23, но это происходит также только в случае перехода напряжения сети через нуль, когда ключ 31 заперт, а ключ 32 открывается с помощью подачи напряжения на вход через резисторы 27 и 28 на время, когда транэистор 16 открыт, Тогда напряжение на выходе стабилизатора равно сумме напряжения сети и напряжения, снимаемого с обмотки 7 трансформатора 5, т.е. выходное напряжение стабилиэатора становится равным номинальному значению сети, при этом практически

20 электрические помехи и нелинеййые— искажения стабилизатором не вносятся, что расширяет область применения данного стабилизатора в народном хозяйстве для различных целей, Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий первый, второй и третий трансформаторы, первичные обмотки первых двух трансформаторов соеди- нены последовательно, причем крайний вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с первым входным выводом через первую вторичную обмотку первого трансформатора и первым выходным выводом через первую вторичную обмотку второго трансформатора, включенную встречно с первой вторичной обмоткой первого трансформатора, крайний вывод первичной обмотки второго трансформатора соединен с вторыми входным и выходным выводами непосред =твенно, вторые вторичные обмотки первых двух трансфор" маторов шунтированы первым и вторым силовыми двухсторонними бесконтактными ключами соответственно, третий трансформатор первичной обмоткой соединен с входными выводами, выход его вторичной обмотки подключен к входу выпрямителя с фильтром, диод, два стабилитрона, шесть резисторов, три транзисторные ключа, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения электрических помех, в него введены реле минимального и максимального напряжения с узлами управления на входе и управляемыми ключами на выходе, четвертый транзисторный ключ, причем диод включен в прямом направлении между выходом выпрямителя и входом фильтра, выход выпрямителя через первый резистор соединен с входом первого транзисторного ключа и выходом второго тран" зисторного ключа, а через второй резистор соответственно соединен с входом третьего и выходом четвертогО транзисторных ключей, управляющий вход дервого силового ключа соединен с выходом фильтра через последовательно включенные первый стабилитрон, третий резистор и управляемый ключ реле минимального напряжения, выход первого транзисторного ключа соединен с общей точкой первого стабилитрона и третьего резисто1416954

Составитель A. Колоколкин

Техред Л. Сердюкова KîÐÐeKTîð M,MàKñHìèøèHåö Редактор Л. Пчолинская

Тираж 866

Подписно е

Заказ 4064/45

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра и через четвертый резистор с входом второго транзисторного ключа, управляющий вход второго силового ключа соединен с выходом фильтра через последовательно включенные второй стабилитрон, пятый резистор и . управляющий ключ реле максимального напряжения, выход третьего транэис= торного ключа соединен с общей точкой второго стабилитрона и пятого резистора и через шестой резистор с входом четвертого транзисторного ключа, узлы управления реле и сами реле включены на выход фильтра.