Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания устройств автоматики, связи, вычислительной техники. Цель изобретения - повышение надежности устройства. В него введены элементы И, усилители мощности и трехфазный мост на оптоэлектронных ключах с нагрузкой в виде токоограничивающего резистора. С помощью оптоэлектронных ключей и логических элементов И формируют информационные сигналы длительностью 1/6 периода напряжения сети, необходимы для раздельного управления транзисторами трехфазного мостового выпрямителя. Входные сигналы, поступающие на входы логических элементов И, стробируются сигналом с блока управления. Усилители мощности, вход каждого из которых подключен к выходам логических элементов И, имеют два выхода. 2 ил.

r с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

9 А1 (291 (21) (51)5 G 05 F 1 56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4305653/24-07 (22) 06.07.87 (46) 07,04,90. Бюл, К 13 (72) !О,В,Сушилин и Г.А,Москалев (53) 621,316.722,1(088.8) (56) Полупроводниковые приборы в технике электросвязи, Сб, статей,/

Под ред, Н,Ф,Николаевского, - М,:

Связь, 1975, вып. 15, с, 126-130, рис. 1.

Авторское свидетельство СССР

Р !201810, кл. G 05 F 1/56, 1985, (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания устройств автоматики, связи, вычислительной техники.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания устройств автоматики, связи и вычислительной техники, Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора напряжения постоянного тока.

На фиг,l представлена электрическая структурная схема стабилизатора напряжения постоянного тока; на фиг.2 — временные диаграммы вторич-

Hh1x напряжений трехфазного трансформатора и управляющих импульсов, поясняющие работу стабилизатора, Стабилизатор напряжения постоянного тока содержит трехфазный мостовой выпрямитель, анодная группа которого выполнена на диодах 1-3, а катодная группа - на транзисторах 4-9, трех2

Цель изобретения - повышение надежности устр-ва. В него введены элементы И, усилители мощности и трехфаз-. ный мост на оптоэлектронных ключах с нагрузкой в виде токоограничивающего резистора, С помощью оптоэлектронных ключей и логических элементов И формируют информационные сигналы длительностью l/б периода напряжения сети, необходимые для раздельного управления транзисторами трехфазного мостового выпрямителя ° Входные сигналы, поступающие на входы логических элементов И, стробируются сигналом с блока управления. Усилители мощности, вход каждого из которых подключен к выходам логических элементов И, имеют два выхода, 2 ил, фазный трансформатор 10, имеющий основную вторичную обмотку 11 и дополни тельную вторичную обмотку 12, трехфазный мост на оптоэлектронных ключах

13-18 с токоограничивающим резистором 19, логические элементы И 20-25, усилители 26-31 мощности и компенса" ционный блок 32 управления, входные выводы 33-34 которого подключены к выходу трехфазного мостового выпрями" теля, а выход 35 подключен к третьим входам логических элементов И 20.-25.

Стабилизатор работает следующим образом, Напряжение дополнительной обмотки 12 (фиг.2а) через токоограничительный резистор 19 подается на входы оптоэлектронных ключей 13-18, ко3

1555699

При очередном пересечении фазных напряжений, когда напряжение U< становится больше напряжения U, ключ

13 закрывается и на его выходе по является сигнал логической "1", а ключ 14 открывается. Ключ 18 продол55 торые включены по трехфазной мостовой схеме, а напряжение основной обмотки 11 подается на вход трехфазного мостового выпрямителя, Каждый оптоэлектронный переключатель, вход которого смещен в прямом направлении и, следовательно, через излучающий диод протекает ток, формирует на своем выходе информационный сигнал длительностью l/3 периода напряжения сети (фиг.2б).

С момента пересечения фазных напряжений фаз а и с (фиг,2а) напряжение фазы а становится больше напряжения фазы с, т,е, U y U . С этого момента на выходах оптоэлектронных ключей 13 и 17 появляются сигналы логического "0", которые поступают на входы логического элемента И 20 и формируют на его выходе сигнал логической "1", Когда фазное напряжение U становится больше фазного напряжения U, ключ 17 закрывается, а ключ 18 открывается. Закрытие клю- 25 ча 17 приводит к появлению на его выходе сигнала логической "1", который поступает на один из входов логического элемента И 20, что приво дит к появлению на выходе логического элемента И 20 сигнала логического

"0" и окончанию формирования на выхо" де логического элемента И 20 сигнала логической "1", Поскольку пересечение фазных напряжений сети следует с частотой 1/6 периода напряжения сети, 35 длительность сигнала логической "1" на выходе логического элемента И 20 строго фиксирована и составляет 1/3 периода напряжения сети.

Открытие ключа 18 приводит к появлению на его выходе сигнала логического "0", который поступает на один из входов логического элемента

И 25. На другой вход этого элемента поступает сигнал логического "0" с выхода ключа 13, который продолжает оставаться открытым. Появление сигналов логического "0" на входах логического элемента И 25 вызывает на выходе этого элемента сигнал логической "1". жает оставаться открытым, Закрытие ключа 13 приводит к появлению на выходе логического элемента И 25 сигнала логического "0", т,е, к окончанию формирования сигнала логической "1", длительность которого строго фиксирована моментами пересечения фазных напряжений сети и составляет 1/6 периода напряжения сети, Сигнал логической "1" с выхода логического элемента И 20 поступает на вход усилителя 26 мощности, который управляет транзистором 4 трехфазного мостового выпрямителя, Открытие транзистора 4 происходит тогда, когда его переход коллектор - эмиттер смещен в прямом направлении в течение 1/3 периода напряжения сети.

Однако сам транзистор 4 находится в открытом состоянии только 1/6 периода напряжения сети, Сигнал логической "!" с выхода логического элемента И 25 поступает на вход усилителя 27 мощности, который управляет транзистором 5, включенным в то же плечо„ что и транзистор 4.

Транзистор 5 открывается после закрытия транзистора 4 в следующие 1/6 периода напряжения сети, Происходит точное распределение тока нагрузки между транзисторами 4 и 5, Так как два транзистора каждого плеча катодной группы трехфазного мостового выпрямителя смещены в прямом направлении в течение 1 f3 периода напряжения сети, то порядок их включения по отношению друг к другу безразличен.

Аналогично работают пары транзисторов 6 и 7 и 8 и 9 трехфазного мостового выпрямителя, Сигналы логического "0" с выходов ключей 14, 18 и 14, !6 для пары транзисторов 6 и 7 трехфазного мостового выпрямителя поступают соответственно на входы логических элементов И 21 и 23, на выходах которых формируются сигналы логической "1" °

Эти сигналы через усилители 28 и 29 мощности управляют транзисторами 6 и 7, Сигналы логического "0" с выходов ключей 15-18 для пары транзисторов

8 и 9 трехфазного мостового выпрямителя поступают соответственно на входы логических элементов И 22 и 24, Сигналы логической "1" с выхода логи5 1555699 6 ческих элементов И 22 и 24 через уси- ного плечатрехфазного мостовоговыпрялители 30 и 31 управляют транзистора- мителя идентичны и синхронизированы ми 8 и 9. с напряжением питающей сети, что позволяет не только повысить надежность

5 стабилизатора, но и снизить мощность рассеивания на управляющих переходах транзисторов и расширить возможности наращивания транзисторов в каждом плече трехфазного мостового выпрямителя.

Формула изобретения

Предлагаемый стабилизатор напряжения постоянного тока осуществляет управление транзисторами трехфазного мостового выпрямителя только в моменты времени, когда к их переходу коллектор - эмиттер приложено напряжение в прямом направлении, Длительность отпираемого напряжения на базах транзисторов трехфазного мостового выпрямителя определяется временем пребывания в открытом состоянии транзисторов и равна 1/3 периода напряжения сети. Длительности включения каждого транзистора одОбеспечение необходимой стабилиза" ции напряжения на нагрузке производится блоком 32 управления, Для этого его выход подключен к вторым выходам усилителей 26-31 мощности.

В известном стабилизаторе напряжение каждой фазы дополнительной обмотки трехфазного трансформатора одновременно подается в течение полупериода напряжения сети на базы двух транзисторов, включенных в разные плечи трехфазного мостового выпрямителя, Наличие отпирающего сигнала на базе транзистора, смещенного в обрат" ном направлении, снижает надежность работы транзисторов трехфазного мостового выпрямителя и, следовательно, самого стабилизатора, Кроме того, форма сигнала управления транзисторами трехфазного мостового выпрямителя определяется формой напряжения дополнительной обмотки трехфазного трансформатора, что увеличивает потери мощности рассеива" ния на управляющих переходах транзисторов.

Стабил затор напряжения постоянно-, го тока, содержащий трехфазный мостовой выпрямитель, каждое плечо катодной группы которого состоит из параллельно соединенных двух транзис20 торов, трехфазный трансформатор с дополнительной и основной вторичными обмотками, последняя из которых подключена к входу трехфазного мостового выпрямителя, и компенсационный блок управления,. соединенный входом с выходными выводами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены логические элементы И, усилители мощ30 ности и трехфазный мост на оптоэлектронных ключах с нагрузкой в виде токоограничивающего резистора, вход которого подключен к дополнительной вторичной обмотке трехфазного трансформатора, а выходы каядой пары оптоэлектронных ключей через логические элементы И объединены и подключены к усилителю мощности, первый выход которого подключен к базе

40 того .транзистора трехфазного мосто вого выпрямителя, который смещен для работающей пары оптоэлектронных ключей в прямом направлении, а вторые выходы усилителей мощности объедине45 ны и подключены к выходу блока управления, 1555699

Составитель С,Ситко

Техред А.Кравчук Корректор N,Ñàìáoðñêàÿ

Редактор Н,Тупица

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, Заказ 555 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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