Двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ)=ЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическик. Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2403.75 (2Е) 2116073/24-07 с присоединением заявки Ph— (23) Приоритет (43) Опубликовано05О1,78 отоллетень ¹ 1 (и Нн-,к

Р 1/56 т ооцеретееккио кеактет

Фоеоте отоокотрое OCCP ао долее ееооретекке а открытка

621.316,722. .1 (088.8) (45) Дата оп бликования описания 0602.78 (72) Автор изобретения

Г. Л. Хренников (71) Заявит ель (54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания, например, вычислительных машин. . Известен двухступенчатый стабилизатор напряжения, содержащий непрерывный стабилизатор и предварительную ступенЬ, включающую трехфазный тран- . сформатор, тиристоры, транзисторы, диоды и резисторы (lj. т0 . Недостаток известного стабилизатора заключается в.низком быстродействии и надежности, а также большой величине генерируемых помех.

Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату к изобретению является двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий непрерывный транзисторный регулятор, вспомогательный 20 источник питания, имеющий общую точку с выходной шиной, предварительный регулятор, состоящий из трехфазного трансформатоРас тремя. отводами, причем к отводам с минимальным напряжением 25 подключена группа диодов, к отводам с максимальным напряжением подключена группа тиристоров, катоды диодов и тиристоров соединены с входной шиной непрерывного регулятора f23 . .30

Недостаток такого стабилизатОра заключается в невысоком КПД, обусловленном только одной ступенью переключения в предварительном стабилизаторе.

Целью изобретения является повы,шение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в двухступенчатом стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем непрерывный транзисторный регулятор, вспомогательный источник питания, имеющий общую точку с выходной шиной, предварительный регулятор, состоящий из трехфазного трансформатора с тремя отводами, причем к отводам с минимальным напряжением подключена группа диодов, к отводам с максимальным напряжением подключена группа тиристоров, катоды диодов и тиристоров соединены с входной шиной непрерывного регулятора, новым является то, что в него дополнительно введены группы тиристоров, диодов, транзисторы, стабилитроны, причем к средним отводам;трансформатора подключена группа .тиристоров, катоды которых соединены с входной шиной непрерывного регулятора, к выходной шине которого через вспомогательный источник питания

587459 подключены эмиттеры двух транзисторов, коллекторы которых через резисторы соединены с управляющими электродами соответствующих групп тиристоров, а каждая база через стабилитрон подключе-„на к катодам дополнительных групп диодов, аноды которых соединены с соответствующими отводами трансформатора.

На чертеже представлена принципи- 30 альная схема двухступенчатого стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор содержит непрерывный транзисторный регулятор 1, предварительный регулятор, состоящий из трех- 15 фазного трансформатора 2 с тремя отводами, причем к отводам с минимальным напряжением подключена группа диодов 3, к отводам с максимальным напряжением подключена группа тирис- 20 торов 4, катоды диодов и тиристорон соединены со входной шиной непрерывного регулятора 1, а к средним отводам трансформатора 2 подключена группа тиристоров 5., катоды которых.соединены cо,входной шиной непрерывного регулятора 1, к входной шине которого. через вспомогательный источник 6 подключены эмиттеры транзисторов 7,8, коллекторы которых через резисторы 9, l0 соединены с управляющими. электродами групп тиристорон 4,5, а.каждая база через стабилитроны ll 12 подключена к катодам дополнительных групп диодов 13,14, кроме того, стабилизатор содержит группу диодов 15 и резисторы 16,17.

Стабилизатор работает следующим образом.

Предварительная ступень обеспечивает минимальное напряжение на транзисторе непрерывного регулятора за счет переключения выводов трансформатора 2 тиристорами 4,5. Каждая группа тиристоров включена или нет. При номи- 45 нальном входном напряжении включена тиристорная группа 5. Если предположить,что выходное напряжение равно .

100 В, напряжения на различных участках схемы в этоМ режиме показаны на чертеже. Напряжение источника 6 выбрано равным 17 В. Напряжение стабилизации стабилитронон равно 16 В. Разница напряжений, выпрямленных тиристорами 5 и диодами 3, принята равной 10 В.

В указанном режиме транзистор 7 открыт

55 так как ток его базы протекает через стабилитрон 11 и резистор 16. Диоды 13 при этом закрыты. Транзистор 7 обеспечивает неизменные н течение периода сети токи управляющих электродов ти- 60 ристорон 5. Тиристоры 4 закрыты, так как закрыт транзистор 8, поскольку на стабилитроне 12 напряжение ниже пробивного. Через резистор 17 при этом течет ток открытых диодов 14. Если напряжение на входе трансформатора увеличивается, то увеличивается и напряжение на входе регулятора 1(до

110a), после чего открынаются диоды 13, что вызывает запирание транзистора 7 и тиристоров 5. В связи с этим открываются диоды 3, и напряжение на входе регулятора 1 уменьшается до 101 В.

Если входное. напряжение трансформатора 2 уменьшается, то сначала включаются тиристоры 5, а при дальнейшем снижении напряжения перестают проводить ток диоды 14, вследствие чего включаются транзистор 8 и тиристоры 4.

При этом тиристоры 5, также как и диоды 3, будут закрыты обратным напряжением на них. Таким образом, напряжение на входе регулятора 1 меняется (101-110 В) относительно втрое меньше, чем на входе трансформатора 2, а при h, ступенях — в т раз меньше, что дает уменьшение потерь мощности на регулирование в и, раз по сравнению с обычным йепрерынным регулятОром. Переключения групп 3,4,5 происходит и при изменении тока нагрузки стабилизатора. ПреднаритеЛьная ступень пОзволяет при необходимости повысить напряжение на .входе регулятора 1 за время включения тиристора, что составляет несколько микросекунд, и уменьшить напряжение с запаздыванием, равным

1/3 периода входного .напряжения.

Последнее достаточно длительное время не сказывается на быстродействии стабилизатора в целом, а прино1 ит лишь к повышенному. напряжению на транзис- торе регулятора 1 в течение этого времени. Это н совокупности с отсутствием дросселя фильтра н силовой цепи обусловливает быстродействие предлагаемого стабилизатора, равное быстродействию непрерывного регулятора. В связи с отсутствием емкостного фильт-, ра и регулирования тиристорон углом включения повышена надежность предлагаемого стабилизатора и снижен уровень создаваемых помех.

Формула изобретения

Двухступенчатый стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий непрерывный транзисторный регулятор, вспомогательный источник питания, имеющий общую точку с выходной шиной, предварительный регулятор, состоящий, из трехфазного трансформатора с тремя отводами, причем к отводам с минимальным напряжением подключена группа диодон, к отводам с максимальным напряжением подключена группа тиристоров, катоды диодов и тиристоров соединены с входной шиной непрерывного регулятора, отличающийся тем, 587459

Составитель С. Горбачева

Редактор В.Фельдман Техред Н.Бабушка КоРРектоР д.Мельниченко

Заказ 135/37 Тираж 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 что, с целью повышения Кцд, в него дополнительно введены группы тиристоров, диодов, транзисторов, стабилитроны, причем к средним отводам трансформатора подключена группа тирнсторов, катоды которых соединены с входной шиной непрерывного регулятора, к выходной шине которого через вспомогательный источник питания подключены эмиттеры двух транзисторов, коллекторы которых через резисторы соединены с управляющими электродами соответствующих групп тирйоторов, а каждая база через стабилитрон подключена к катодам дополнительных групп диодов, аноды которых соединены с соответствующими отводами трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США 9 3348122, кл.321-18, 10 1968.

2. Патент Англии М 1279553, кл.б:ЗК, 1968.