Стабилизатор переменного напряжения

 

(i 11 488 1 97 о и и с -ЯРКa

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со оз Советских

Соа алистинески

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.02.73 (21) 1887505/24-7 (51) М. Кл. G 05f 1/30 с присоединением заявки М

Государственнык комитат

Совета Минис|роа СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень Ме 38

Дата опубликования описания 02.02.76 (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

H. M. Тимченко (71) Заявитель (54) СТАБИЛ ИЗАТОР ПЕРЕМЕН НОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к стабилизаторам переменного напряжения.

Известны стабилизаторы переменного напряжения, состоящие из вольтдобавочного трансформатора, коммутирующих элементов и схемы управления.

Недостатком известных устройств является то, что регулирование выходного напряжения осуществляется путем изменения фазового угла подключения вольтдобавочного источника к основному. При этом форма выходного напряжения значительно отличается от синусоидального, что усложняет его дальнейшую обработку. Динамические свойства такого стабилизатора невысоки за счет того, что по крайней мере четверть периода частоты сети напряжения на нагрузку поступает без регулировки.

Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков. Эта цель .достигается тем, что между выходом ключевого регулирующего элемента и нагрузкой установлен интегрирующий фильтр с двухполярным рекуперирующим устройством на входе, при этом управляющий вход рекуперирующего устройства подключен к выходу схемы синхронизации, вход которой подключен непосредственно к сети.

Схема предлагаемого стабилизатора приведена на фиг. 1; на фиг. 2 показана форма выходного напряжения (U„).

Стабилизатор содержит вольтдобавочный трансформатор 1, ключевой регулирующий

5 элемент 2, схему синхронизации 3, коммутирующие тиристоры 4 и 5, накопительный дроссель 6, схему управления 7, конденсатор

8, нагрузку 9, широтно-импульсный модулятор

10 и стабилитрон защиты 11.

10 Принцип работы предлагаемого стабилизатора сводится к следующему.

Частота работы широтно-импульсного модулятора 10 выбирается по крайней мере на порядок больше, чем частота питающей сети.

Широтно-импульсный модулятор управляет работой ключевого регулирующего элемента

2, поэтому последний работает с такой же частотой. Таким образом напряжение сети поступает на нагрузку 9 не непрерывно, а от20 дельными импульсами, частота которых лостоянна, (задается широтно-импульсным модулятором), а длительность регулируется при помощи схемы управления 7 и зависит от величины выходного напряжения. Форма вы25 ходного напряжения при этом представляет из себя ломаную кривую, огибающая которой может как угодно близко приближаться к синусоиде.

При открывании ключевого регулирующего

30 элемента 2 напряжение через накопительный

488197 дроссель 6 поступает на нагрузку 9. При этом конденсатор 8 начинает заряжаться и на нагруз ке начинает возрастать напряжение. Величина конденсатора 8 должна быть выбрана такой, чтобы скорость возрастания напряжения на нем была больше, чем скорость возрастания фронта сетевого напряжения, а частота коммутации выбирается та кой, чтобы напряжение на конденсаторе 8 не успевало вырасти до напряжения сети (в данный момент времени). Таким образом напряжение на нагрузке всегда будет несколько меньше, чем на пряжение сети. Эта разница компенсируется за счет вольтдобавочного трансформатора 1.

После закрывания ключевого регулирующего элемента накопительный дроссель 6 начинает разряжаться на нагрузку через один из коммутирующих тиристоров (4 или 5) в зависимости от того, какой из них будет открыт в данный момент времени, У правление тиристорами осуществляется от схемы синхронизации 3. На пример, при прохождении через ключевой регулирующий элемент положительной полуволны сетевого напряжения схема синхронизации подает управляющие сигналы на тиристор 5 и открывает его каждый раз, как только ключевой регулирующий элемент закрывается. При прохождении через ключевой регулирующий элемент отрицательной полуволны точно та кже работает тиристор 4, Если входное напряжение уменьшилось или уменьшилось сопротивление нагрузки, то схема управления 7 воздействует на широтноимпульсный модулятор, и он начинает изменять скважность импульсов в сторону увеличения длительности от крытого состояния и

5 уменьшения паузы. Выходное напряжение при этом остается постоянным.

При увеличении входного на пряжения или увеличения сопротивления нагрузки схема управления укорачивает импульс тока через

10 ключевой регулирующий элемент и увеличивает длительность паузы. При этом напряжение на нагрузке также остается постоянным.

Стабилитрон 11 служит для защиты ключевого регулирующего элемента от перенапря15 жений.

Формула изобретения

20 Стабилизатор переменного напряжения, содержащий вольтдобавочный трансформатор, ключевой регулирующий элемент и орган управления, отличающийся тем, что, целью улучшения формы выход ного напря25 жения и расширения области применения стабилизатора, между выходом ключевого регулирующего элемента и нагрузкой установлен интегрирующий фильтр с двухполярным рекуперирующим устройством на входе, при

30 этом управляющий вход рекуперирующего устройства подключен к выходу схемы синхронизации, вход которой подключен непосредственно к питающей сети.

488197

Составитель Л. Стрелкин

Техред Н. Ханеева

Корректэр Т. Фисенко

Редактор Н. Коган

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3271/13 Изд. № 1890 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4;5