Стабилизированный выпрямитель

 

О П И С А Н И Е пц 5470I5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскнх

Соцналнстнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.75 (21) 2128445/07 (51) М. Кл. - Н 02М 7j04

Н 02М 3/24 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (23) Приор

Совета Министров СССР

Опубликовано 15.02,77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 28.03.77 (53) УДК 621.314.632 (088.8) по делам изобретений н открытнй (72) Авторы изобретения

Н. H. Лаптев и В. A. Цишевский (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВЫГ1РЯМИТЕЛЪ

Изобретение относится к области электротехники, касающейся проблем преобразования и регулирования электрической энергии, и может быть использовано в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны преобразователи, содержащие регулирующий элемент, связанный с согласующим трансформатором и ограничителем напряжения (1 и 2).

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь с регулирующим элементом, связанным с согласующей трансформаторной схемой, первичные обмотки которой через силовой трансформатор связаны с входными зажимами, а вторичные обмотки одними концами непосредственно, а другими через диоды подключены встречно к ограничителю напряжения (2). Такое устройство имеет низкие динамические характеристики, поскольку трансформатор работает на переменном токе.

При этом, если возмущения оказываются кратными частоте, через несколько периодов трансформатор насыщается и регулирующий элемент перестает каким-либо образом воздействовать на схему.

В целях улучшения динамических характеристик и повышения КПД в предлагаемом стабилизированном выпрямителе согласующая трансформаторная схема выполнена в виде двух согласующих трансформаторов, первичные обмотки которых соединены через диоды с концами вторичной обмотки силового трансформатора, а концы вторичных обмоток через диоды соединены с регулирующим эле5 ментом.

Схема стабилизированного выпрямителя пр иведен а и а чертеже.

Постоянное напряжение первичного источника 1 преобразуется преобразователем 2 в переменное напряжение, которое поступает на вход стабилизированного выпрямителя 3. Выпрямитель содержит силовой трансформатор

4, диоды 5 и 6, последовательно с каждым пз которых включено по первичной обмотке со15 гласующих трансформаторов 7, 8, регулирующий элемент 9 и блок управления 10, составленный из измерительного органа и предварительного усилителя (линейного или импульсного) . Каждая пз вторичных обмоток согласующих трансформаторов присоединена одним выводом к регулирующему элементу и ограничителю напряжения, в качестве которого в схеме используется первичный источник

1, а другим выводом к парам диодов 11, 12 и

13, 14. Диоды 11, 13 присоединены к первичному источнику 1, а диоды 12, 14 — к регулирующему элементу.

Энергия в нагрузку поступает от первичного источника 1 через преобразователь 2, сило30 вой трансформатор 4, выпрямитель на диодах

5470!5

5, 6 и согласующие трансформаторы 7, 8. Прн замкнутом состоянии регулирующего элемента 9 падение напряжения на первичных обмотках согласующих трансформаторов близко к нулю, а через диоды 12, 14 и регулирующий элемент протекает ток, равный частному от деления тока нагрузки на коэффициент трансформации согласующих трансформаторов. При разомкнутом состоянии регулирующего элемента указанный ток протекает через диоды 11 и 12, а величина напряжения на обмотках согласующих трансформаторов определяется коэффициентом трансформации и величиной напряжения на ограничителе — источнике 1. Выходное напряжение уменьшается на величину падения напряжения на первичных обмотках согласующих трансформаторов.

Блок управления 10 замыкает цепь обратной связи, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения. Элемент 9 в процессе регулирования может работать в режиме переключения пли в линейном режиме в зависимости от выполнения блока управления. Размагничивание сердечников согласующих трансформаторов осуществляется каждый период в такте размагничивания по аналогии с размагничиванием в быстродействующих магнитных усилителях, например, за счет шунтирования силовых диодов высокоомными сопротивлениями (показано на чертеже пунктиром).

Если на стабилизированный выпрямитель воздействуют возмущения с произвольной периодичностью, то, поскольку к началу рабочего такта сердечник согласующего трансформатора размагничен, на рабочем такте он способен отработать возмущение независимо от того, какие возмущения отрабатывал стабилизированный выпрямитель до этого момента.

Запаздывание определяется постоянной времени блока управления 10 и регулирующего элемента 9. Мощность регулирующего элемента и согласующих трансформаторов 7 и 8 составляет часть мощности нагрузки и задается прп расчете.

5 В качестве ограничителя напряжения может быть использован любой источник постоянного напряжения, выход стабилизированного выпрямителя или стабилитрон.

Стабилизированный выпрямитель может

1о быть выполнен с любым числом фаз, причем при выполнении его по мостовой схеме достаточно устанавливать согласующие трансформаторы только в плюсовые илн минусовые плечи выпрямителя.

Формула изобретения

Стабилизированный выпрямитель, содержащий регулирующий элемент, связанный с согласующей трансформаторной схемой, первич2О ные обмотки которой через силовой трансформатор связаны с входными зажимами, а вторичные обмотки одними концами непосредственно, а другими через диоды подключены встречно к ограничителю напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и повышения КПД, согласующая трансформаторная схема выполнена в виде двух трансформаторов, первичные обмотки которых соединены через диоды с

3О концами вторичной обмотки силового трансформатора, а указанные другие концы вторичных обмоток через диоды соединены с регулирующим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. С. Моин, H. Н. Лаптев «Стабилизированные транзисторные преобразователи» М., «Энергия», 1972, с. 275, рис. 8 — 11.

2. Лвторское свидетельство СССР ¹ 153507, 40 М. Кл Н 02М 7/48, 1962.