Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение точности стабилизации и надежности работы. Силовую часть стабилизатора составляют тиристорный регулятор 1 напряжения, трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр 4. Первый канал обратной связи , имеющий делитель 5 напряжения, стабилитроны 6, потенциометр 7, токоограничивающий резистор 8 и шунтирующий транзистор 9, обрабатывает мгновенные изменения входного питающего напряжения и нагрузки. Регулирующее воздействие второго канала обратной связи, состоящего из делителя 10 напряжения и узла выделения и усиления сигнала рассогласования с вспомогательным источником 11 напряжения постоянного тока, потенциометром 12, компаратором 13, балластным резистором 14, стабилитроном 15, токоограничивающими резисторами 16, 17, оптронами 18,19, интегрирующим конденсатором 20, зарядным резистором 21, разрядным резистором 22, полевым транзистором 23 и истоковым резистором 24, обхватывает весь диапазон измерения. При этом компаратор 13 через оптроны 18,19 поддерживает на конденсаторе 20 и выходе штокового повторителя 23,24 потенциал, обеспечивающий для регулитора 1 напряжения управляющий ток, соответствующий заданному значению выходного напряжения стабилизатора. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РНХВЬЛИН (g1)g С 05 F 1,/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВРЕТЕНИЯЮ И ОТНИЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР (21) 4683673/07 (22) 24. 04, 89 (46) 23.04.91. Бюл. Ф 15 (72) В.С.Вепринцев (53) 62 l, 316. 722, l (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

h 888091, кл. G 05 F 1/56, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 574708, кл. G 05 В 1/46, 1976. (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания, Цель изобретения — повышение точности стабилизации и надежности работы. Силовую часть стабилизатора составляют тиристорный регулятор 1 напряжения, трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр.4, Первый канал обратной свяJ зи, имеющий делитель 5 напряжения, стабилитроны Ь, потенциометр 7, токоограничивающий резистор 8 и шунтирующий транзистор 9, обрабатывает

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания группы реакторов в аппаратуре производства борных нитей.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации и надежности работы.

ha чертеже представлена функцио.. нальная схема предлагаемого стабилизатора напряжения постоянного тока.

„.Я0... 1644110 A 1 мгновенные изменения входного питающего напряжения и нагрузки. Регулирующее воздействие второго канала обратной связи, состоящего из делителя 10 напряжения и узла выделения и усиления сигнала рассогласования с вспомогательным источником 11 напряжения постоянного тока, потенциометром 12, компаратором 13, балластным резистором 14, стабилитроном 15, токоограничивающими резисторами 16, 17, огтронами 18,19 интегрирующим конденсатором 20, зарядным резистором

21, разрядным резистором 22, полевым транзистором 23 и истоковым резистором 24, обхватывает весь диапазон измерения. При этом компаратор 13 через оптроны l8,19 поддерживает на конденсаторе 20 и выходе штокового повторителя 23,24 потенциал, обеспечивающий для регулитора 1 напряжения управляющий ток, соответствующий заданному значению выходного напряжения стабилизатора. 1 ил.

Стабилиэатор содержит тиристорный регулятор 1 напряжения, трехфазный повышающий трансформатор 2, трехфазньФ выпрямитель 3, фильтр 4, первьч". контур обратной связи, имеющий первый резисторный делитель 5 напряжения, ряд стабилитронов 6, первый потенциометр 7, токоограничивающий резистор 8 и шунтирующий транзистор

9, второй контур обратной связи, имеющий второй резисторный делитель

1644!10 10 напряжения и узел выявления и усиления сигнала рассогласования, В последний входят вспомогательный источ,ник 11 напряжения постоянного тока, второй потенциометр 12, компаратор

I3 параметрический стабилизатор напряжения с балластным резистором 14 и стабилитроном 15, токоограничивающиа. резисторы 16, 17, диодные оптро- 10 ны 18, 19, интегрирующий конденсатор

20, зарядный резистор 21, разрядный резистор 22, истоковый повторитель с полевым транзистором 23 и истоковым резистором 24. На схеме отмечены 15 также выводы 25-2 7 для подключения первичной сети переменного тока и выводы 28, 29 для подключения нагрузки.

Регулятор 1 напряжения, трансформатор

2, выпрямитель 3 и фильтр 4 соедине- 20 ны последовательно между выводами

25-27 для подключения первичной сети переменного тока и выводами 28,29 для подключения нагрузки. Вход резисторного делителя 5 напряжения соединен с выходом фильтра 4, эмиттер-коллекторный переход шунтирующего транзистора

9 подключен параллельно управляющему входу регулятора 1 напряжения, а базовая цепь через последовательно вклю- 30 ченные потенциометр 7 и ряд стабилитринов 6 соединена с выходом. резисторного делителя 5 напряжения, Вход резисторного делителя 10 напряжения соединен с выходом фильтра 4. Один из входов компаратора 13, являющийся сигнальным входом узла выявления и усиления сигнала рассогласования, подключен к выходу резисторного дели.теля 10 напряжения, а другой вход 40 .через потенциометр 12 — к выходу параметрического стабилизатора 14,15 напряжения, Питающие входы параметрического стабилизатора 14,15 напряжения, компаратора 13 и истокового повторителя 23, 24 подключены к вькоду вспомогательного йсточника 11 напряжения постоянного тока, соединенного первым из полюсов (отрицательным полюсом) с общим выводом реэисторного делителя 10 напряжения. Светодиоды оптронов 18,19 соответственно через токоограничивающие резисторы 16,17 включены между выходным выводом компаратора 13 и соответственно вторым (положительным) и первым (отрицательным) полюсами вспомогательного источника 11 напряжения постоянного тока, а фотодиоды через зарядный резистор

2т — и разрядньй резистор 22 — между теми же полюсами источника ll и затвором транзистора 23 истокового повторителя 23,24, Интегрирующий конденсатор 20 подключен параллельно сигнальному входу истокового повторителя 23,24, .являющегося выходным элементом узла выявления и усиления сигнала рассогласования и подключенного выходом к управляющему входу регулятора 1 напряжения.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подведении напряжения к входным выводам 25-27 на вькодных выводах 28,29 напряжение будет близким к нулю, так как на управляющем входе регулятора 1 напряжение практически отсутствует. На инвертирующем входе компаратора 13 появляется напряжение задания, снимаемое с потенциометра

12, Компаратор 3 включает оптрон 18, который через резистор 21 обеспечивает заряд конденсатора 20. Истоковый повторитель 23,24 повторяет рост напряжения на конденсаторе 20. В результате повышает напряжение на управляющем входе регулятора 1. Вькодное напряжение стабилизатора также плавно увеличивается до заданного значения. Компаратор 13 отключает оптрон 18. При превышении выходного напряжения заданного значения компаратор 13 включает оптрон 19, который через резистор 22 обеспечивает раз ряд конденсатора 20. Это в свою оче-! редь вызывает снижение выходного напряжения стабилизатора. Иунтирующий транзистор 9 через цепочку стабилитронов б реагирует на мгновеннь!е изменения входного питающего напряжения и нагрузки. При повышении вькодного напряжения стабилизатора он сильнее шунтируют управлякиций вход регулятора l, уменьшая напряжение задания на нем. При снижении выходt ного напряжения транзистор 9 подзапирается и меньше шунтирует управляющий вход регулятора 1, повышая напряжение задания. Поскольку трансформатор 2 работает в ненасьзценном режиме, для стабилизации выходного напряжения устройства при холостом ходе и при номинальной нагрузке требуется широкий диапазон управляющего тока для тиристорного регулятора

1 напряжения. Например, на холостом ходу. управляющий ток равен I мА, а

1644110 при номинальной нагрузке — 5 MA.

Поэтому с ростом нагрузки стабилизатора необходимо повышать управляющий ток регулятора 1 напряжения. Тран зистор 9 изменяет управляющий ток пропорционально изменению выходного напряжения стабилизатора, зона его регулирующего воздействия ограничена точностью стабилизатора « 0,5Х, 10 т.е. при больших отклонениях входного. питающего напряжения либо нагрузки погрешность стабилизации первым каналом обратной связи пропорционально возрастает. Второй канал обратной 15 связи с истоковым повторителем 23,24 отрабатывает возмущения как со стороны питающего напряжения, так и со стороны нагрузки до тех пор, пока выходное напряжение стабилизатора не ,станет равным заданному значению, Регулирующее воздействие данного канала на управляющий ток регулятора

1 напряжения охватывает весь диапазон от 0 до 5 мА.

В предлагаемом стабилизаторе повышение точности стабилизации предопределено применением безынерционных переключателей — оптронов !8,19. Бесконтактное управление регулятором 1 30 напряжения положительно сказьвается на эксплуатационной надежности стабилизатора.

Р м У л а и з о б Р е т е н и я 35

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий тиристорный регулятор напряжения, трансформатор, выпрямитель и фильтр, соединенные по- 40 следовательно между ньводами для подключения первичной сети переменного тока и нагрузки, первый контур обратной связи, имеющий первый реэистор- ный делитель напряжения, вход которо- 45 го соединен с выходом фильтра, шунтирующий транзистор, эмиттер-коллекторный переход которого подключен параллельно управляющему входу регулятора напряжения, а базовая цепь через по-, 50 следовательно включенные первый потенциометр и ряд стабилитронов соедииена с выходом первого резисторного делителя напряжения, второй контур обратной связи, имеющий второй реэисторный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом фильтра, и снабженный всномогатеJlbHbIM источником напряжения постоянного тока и вторым потенциометром узел выявления и усиления сигнала рассогласования, сигнальный вход которого подключен к выходу второго резисторного делителя напряжения, а выход — к управляющему входу регулятора напряжения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с

-целью повышения точности стабилизации и надежности работы; н узел выявле-. ния и усиления сигнала рассогласования введены компаратор, параметрический стабилизатор напряжения, два токоограничинающих резистора, два диодных оптрона, интегрирующий конденсатор, зарядный и разрядный резисторы и истоковый повторитель, являющийся выходным элементом данного узла, причем питающие входы параметрического стабилизатора напряжения, компаратора и истокового повторителя подключены к ныходу вспомогательного источника напряжения постоянного тока, соединенного первым из полюсон с общим ньводом второго резисторного делителя напряжения, один из входов компаратора является сигнальным входом узла выявления и усиления сигнала рассогласования, а другой вход.через второй потенциометр подключен к выходу параметрического стабилизатора напряжения, светодиоды первого и второго оптронов через соответствующие токоограничиваюы1ие резисторы включены между выходным вьводом компаратора и соответственно вторым и первым полюсами вспомогательного источника напряжения постоянного тока, дютодиоды че.:,рез зарядный и разрядный резисторы— между теми же полюсами указанного источника и затвором транзистора истбкового повторителя, а интегрирующий конденсатор подключен параллельно сигнальному входу последнего.

1644110

Составитель Л.Морозов

Техред A.Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор Т.Шагова

Заказ 1461 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101