Стабилизированное выпрямительное устройство

 

О П И C А Н И Е (ii) 53936!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союв Воветскик

Соилалистичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.01.75 (21) 2099392,07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 20.12.76 (51) М. Кл.а Н 02М 7, 12

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. И. Александров, В. В. Петров и Г. В. Жуков (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания оборудования автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Известны стабилизированные выпрямительные устройства, содержащие трансформатор, выпрямитель на тиристорах, сглаживающий С-фильтр, компаратор выходного напряжения, подключенный к выходу устройства и фазосдвигающий блок (11. Однако известные выпрямительные устройства, работающие от сети переменного тока, имеют недопустимо высокую динамическую ошибку стабилизации из-за того, что устойчивость устройства достигается путем введения в компаратор корректирующих конденсаторов большой емкости. Кроме того, при проектировании выпрямительных устройств приходится уменьшать диапазон регулирования выходного напряжения для обеспечения минимального запаса устойчивости.

Для повышения динамической стабильности и устойчивости устройства, а также увеличения диапазона регулирования выходного напряжения в предлагаемом устройстве между его выходом и компаратором последовательно включены прерыватель переменного тока, выполненный в виде диодно-транзисторного ключа, коммутируемого от сети переменного тока, например, через импульсный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, накопительный конденсатор и эмпттерный повторитель напряжения на конден5 саторе.

На чертеже дана структурно-принципиальная схема описываемого устройства.

Устройство содержит трансформатор 1, подключенный к сети переменного тока с

10 напряжением У„выпрямитель 2 на т fpllcTopa, подключенный входом и трансформатору

1, а выходом к индуктивно-емкостному фильтру 3. К выходу устройства последовательно включены через выходные клеммы 4 и 5 пре15 рыватель 6 переменного тока, выполненный в виде днодно-транзисторного ключа. накопительный конденсатор 7, эмпттерный повторитель 8 напряжения на конденсаторе 7, а также компаратор 9. Компаратор подключен к

20 фазосдвигающему блоку 10, а последшш— к выпрямителю 2 на тирпсторах. Управление прерывателем 6 переменного тока осуществляе-,ся сннхроцмпульсамп, например, от импульсного трансформатора с двухполупериод25 ным выпрямителем 11 через клеммы 12 н 13.

Импульсный трансформатор через клеммы

14 и 15 подключен к сети переменного тока.

Возможно применение других устройств для получения спнхроимпульсов в омент перс30 хода сетевого напряжения через нуль, напрп539361 мер триггера Шмитта, управляемого от одной из обмоток трансформатора 1, а также различных вариантов диодно-транзисторных ключей переменного тока.

Стабилизированное выпрямительнос уст— ройство работает следующим образом.

Схема управления прерывателем 6 прп переходе сетевого напряжения через нуль подает короткий импульс (порядка 0,5 — -1 мс), который отпирает прерыватель и через клеммы 4 и 5 соединяет выход выпрямительпого у стройства с накопительным конденсатором

7. При помощи уравнительного тока через прерыватель 6 происходит выравнивание напряжений на накопительном конденсаторе 7 и выходе выпрямительного устройства. Мгновенная величина выходного напряжения в момент выборки, соответствующий переходу сетевого напряжения через нуль, «запоминаcTcsI>> конденсатором 7 до конца Ilo, iiперио JB.

Напряжение с конденсатора 7 через эмиттерный повторитель 8 передается на вход компаратора 9. Эмиттерный повторитель 8 обеспечивает минимальное потребление тока с .конденсатора 7 при разомкнутом прерывателе ", поэтому в установившемся режиме выпрямительного устройства напряжение на выходах эмиттерного повторителя и компаратора 9 постоянно и практически не имеет пульсации.

Компаратор 9 вырабатывает с гнал управления и подает его на фазосдвигающий блок 10, с которого он в виде последовательности импульсов с регулируемой фазо .. оступает на тиристоры выпрямителя.

Сравнение напряжения на накопительном конденсаторе 7 с напряжением на выходе устройства происходит в каждый полупериод переменного сетевого напряжения, что обеспечивает совпадение огибающих кривых этих напряжений. Отсутствие пульсации напряжения на входе компаратора 9 обеспечивает минимальное искажение сигнала на его выходе в течение полупериода и увеличивает запас устойчивости выпрямиI åëüíîãî устройства при минимальной величине замедляющей корректирующей емкости в контуре обратной связи.

Так: м обра ом, з предлагаемом выпрямительном устройствс повышается запас устойчивости, уменьшаются время переходного

10,роцесса и величина динамической ошиоки при коммутации тока нагрузки, а также увеличивается диапазон регулирования выходно-о напряжения.

Формула изобретения

Стабилизированное выпрямительное устройство, содерхкащее -..рансформатор, выпрямитель на тиристорах, сглаживающий LC20 фильтр, компаратор выходного напряжения, подключенный к выходу устройства, и фазосдвигающий блок, о тл и ч а ю щееся тем, что, с целью повышения динамической стабильности и устойчивости устройства, а также

25 увеличения диапазона регулирования выходного напряжения, между выходом устройства и компаратором последовательно включены прерыватель переменного тока, выполненный в виде диодно-транзисторного ключа, 30 коммутируемого от сети переменного тока, например, через импульсный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, накопительный конденсатор и эмиттерный повторитель напряжения на конденсаторе.

3.>

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. «Устойчивость тиристорных стабилизаторов постоянного напряжения», журнал

40 «Электросвязь» ¹ 9, 1974, стр. 59 — 65.

539361

Алд

8 J

Составитель Е. Дорош и н

Техред М. Семенов

Корректор И. Позняковская

Редактор А. Пейсоченко

Подписное

Заказ 2757,19

Изд. Ъ" 1843 иран гс ов СССР

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

1! (!

9