Стабилизатор переменного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СОветских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 07.1V.1970 (№ 1424348i26-9) с присоединением заявки №

Приоритет.Ч. Кл. Н 02г11 5>44

Комитет по делам изобретений и открытий ДК 621 316 722 1(OS8 8) Опубликовано 23.XII.1971. Бюллетень ¹ 2 за 1972

Дата опубликования описания 22.II.1972 при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

H. Г, Гузовский

Заявитель

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в стабилизаторах напряжения переменного тока для электропитания радиоустройств.

Известны стабилизаторы переменного напряжения, содержащие автотрансформатор, логические схемы «И», тиристорные ключи, устройство синхронизации по току и широтноимпульсные модуляторы с отдельным блоком питания.

С целью расширения зоны регулирования выходного напряжения при работе на активно-индуктивную нагрузку в предлагаемом стабилизаторе один из ключей связан с отводом автотрансформатора, а управляющий электрод каждого из его тиристоров подключен через свои широтно-импульсный модулятор и логическую схему «И» к общему устpoHcTBó синхронизации по току, соединенному с широтно-импульсным модулятором другого клюта и с выходным и входным зажимами стабилизатора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из автотрансформатора

1, к двум отводам которого подсоединены два управляемых THpHcTOpHbIx ключа 2 и 8, содержащих включенные встречно-параллельно тиристоры 4, 5, и 6, 7, соответственно. Параллельно тиристорному ключу. 2 включена первичная обмотка управляющего трансфор»аТора 8, вторичные обмотки которого через однополупериодные выпрямители 9 и 10 подключены к управля!ощпм переходам тирпсто5 ров 6 и 7 управляемого ключа 8. Управление тпрпсторамп 4 и 5 управляемого ключа 2 осуществляется широтнопмпульспым модулятором 11. 1х управляющим переходам тпр 1сторов управляемого ключа 8 подключены выхо10 ды дополнительных шпротноимпульсных модуляторов 12 и 18, на входе которых по цепп питания установлены логические элементы типа «И» 14 и 15, имеющие по два входа. На

Один из входов ка>кдого пз элементов 14 н 15

15 включены выходы устройства 16 синхронизации по току, на выходе которого включен измерительный орган 17. Питание цепей всех широтноимпульсных модуляторов осуществляет блок питания 18.

20 Устройство работает следующим образом.

Если включение стабилизатора совпадает положительным полуперподом сетевого напряжения и при этом тиристоры 4 и 5 управляемого ключа 2 закрыты, то с выпрямителя

25 9 на тирпстор 6 управляемого ключа 8 поступает управляющий сигнал, Тпристор 6 откроется и подкзпочит нагрузку к отводу а автотрансформатора 1. На выходе устройства

16 синхронизации по току появляется напря30 >кение) синхро!!изпрованное с током нагрузки, 324694

65 поступаюц!се па вход логического элемента

«И» 14. На входе второго ло!и !еского эдеме н1 и 15 пр!!с тс Ву с нси!р5!?кение !!олож ительного полупер иода сети, подаваемое блоком питания 18. Так как на логических элементах 14 и 15 напряжение присутствует только па одном пз входов, то эти элементы закрыты, и питание на модуляторы 12 и 18 не поступает, При активно-индуктивной нагрузке после окончания положительного полупериода сети ток нагрузки продолжает протекать через тиристор 6. В этом случае в начале отрицательного полупериода на тиристор

7 поступает управляющий сигнал с выпрямителя 10, а на тиристор 6 — управляющий сигнал с модулятора 12, так как логический элемент 14 открыт в результате присутствия на обоих входах напряжения. На одном входе имеется напряжение отрицательного полупериода сети, а на другом — напряжение поло>кительного полупериода тока нагрузки. Открытое состояние элемента 14 поддерживается до смены направления тока нагрузки. Тпристор 7 даже при наличии па его управляющем электроде сигнала не открывается пока ток нагрузки не равен нулю.

После спада тока до нуля тиристор 7 открывается, а оба модулятора 12 и И обесточиваются, так как логические элементы 14 и

15 закрыты из-3а того, что напря>кение присутствует у них только на одном входе. После окончания отрицательного полупериода напряжения сети тиристор 7 не отключается, а продолжает проводить ток нагрузки еще и в начале положительного полупериода, при этом логический элемент 15 откроется и подаст напряжение на модулятор 18, в результате чего на тиристор 7 в начале положительного полупериода поступает управляющий сигнал. Кроме того управляющий сигнал, поступая от выпрямителя 9, присутствует и на тиристоре 6. Дальнейшая работа устройства протекает обычным образом.

При уменьшении напряжения на выходе устройства для стабилизации переменного напряжения с измерительного органа 17 поступает сигнал рассогласования на широтноимпульсный модулятор 11, который в соответствии с величиной этого сигнала в определенный момент полупериода подает управля!ощий импульс на один из тиристоров управляемого ключа 2. При поступлении этого импульса на тиристор 4 в конце положительного полупериода тиристор 4 откроется, что приведет к закрытию тиристора 6 и снятшо напряжения с управляющего трансформатора 8.

После окончания положительного полупериода сети тиристор 4 продолжает проводить ток нагрузки, поэтому на тиристор 7 в начале отрицательного полупериода управляющий сигнал не поступает. Однако в начале отрицательного полупериода открывается логиче"!

Открывсппгс тпрпстора 6 в интервале угла огс!àâàí!!ÿ тока от напряжения сеIè приводи! к закрывашпо !прпстора 4 обратным напряжением. После спада тока до нуля тиристор 6 закроется, а тиристор 7 откроется. Затем работа протекает обычным образом.

При дальнейшем уменьшении напряжения сетевого напряжения угол включения тиристоров 4 и 5 приближается к началу соответствующего полупериода сети. Однако введение питания цепей синхронизации широтноимпульсного модулятора от устройства син«ронизации по току не допускает уменьшения угла включения тиристоров 4 и 5 менее, чем до угла сдвига между током и напряжением сети. Следовательно, при определенных значениях сетевого напряжения и сдвиге фаз между током и напряжением дальнейшая стабилизация выходного напряжения за счет изменения угла включения тиристоров 4 и 6 становится невозможной. Поступление импульсов от модуляторов 12 и И па тиристоры 6 и 7 вначале отрицательного и положигельного полупериодов сети, соответственно, приводит к закрытию обратным напряжением тиристоров 4 и 5, в результате чего форма выходного напряжения соответствует случаю чисто активной нагрузки. После дости>кения минимально возможного угла вк.;почения тиристоров 4 и 5 и дальнейшем уменьшении сетевого напря>кения растет сигнал рассогласования на выходе измерительного органа 17, что приводит к изменению угла формирования импульсов на выходе модуляторов 12 и

18. Увеличение угла формирования управляющих импульсов на тиристорах 6 и 7 приводит к тому, что закрывание тиристора 4 в отрицательный полупериод сети и закрывание тпристора 5 в положительный полупериод се»! происходит не в самом начале полуперпода, а со сдвигом, что увеличивает выходное напряжение, при этом форма выходного напряжения становится характерной для случая активно-индуктивной нагрузки. При минимальном значении сетевого напряжения угол формирования импульсов на выходе модуляторов 12 и 18 близок к углу сдвига между током нагрузки и напряжением сети. Форма выходного напряжения близка к сппусоидал!,пой.

Предмет изобретения

Стабилизатор переменного напряжения, содер>кащий автотрансформатор, логические схемы «И», тиристорные ключи, устройство синхронизации по току и широтноимпульсные модуляторы со своим блоком питания, отаича!ои ийся тем, что, с целью расширения зоны регулирования выходного напряжения при работе на активно-индуктивную нагрузку, один из ключей связан с отводом автотрансформатора, а управляющий электрод каждо324694 ни. Ilo току, соединенному с широтноимиульсным модулятором другого ключа и с выходным 11 входным 3;Iжим а ми cTñIÎè 1 1133TOp3.

Составитель А. Горбачев

Техред Л. Богданова

Редактор Т. Морозова

Заказ 245/!6 Изд. № 1851 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCI

Москва, Ж-85, Раушская наб., д. 415

Типография, пр, Сапунова, 2 го из его гиристоров подключен через свои широтно-имиульсный модулятор и лоп1ческую схему «И» к общему устройству синхронизаКорректоры: Е. Исакова и Н. Шевченко