Релейный стабилизатор переменного напряжения

 

ЙВтбнт!! 3-. с"::хн:инесе.мэ о п и 1ичги-.+

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1! !! 654937

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.05.76 (21) 2360959/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М Кл

G 05F 1/14

Государственный комитет (53) УДК 621.316.722. .1(088.8) но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. С. Калашников и T. H. Плазовская (71) Заявитель (54) РЕЛЕЙНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

1-1АПРЯЖЕНИЯ

11зобрстсние относи ся к электротехнике и может быть использовано для электропитания устройств различного назначения. извес!ен феррорезонансный стабилизатор переменного напряжения, состоящий из ненасыщенного дросселя и параллельного контура, ооразованного насыщенным дросс лсм и конденсатором ji J.

Недостатками указанного стабилизатора напряжения являются: малый К1Я, сильные искажения формы кривои выходного !!апряжения, зависящие от вида нагрузки, зависимость выходного напряжения от частоты нитающеи сети, большое магнитное поле рассеяния, большой! вес и габариты. из известных стабилизаторов переменноiо напряжения наиоолее близким IIo техническои сущности является релеинын стаоилизатор нсременного напряжения, содержащии нодключенныи к входным выводам нитающии трансформа"îð,,первичная оомотка которого выполнена с отводами, а ко вторичнои обмотке подключено входом к вьшрямителю с фильтром, соединенному выходом с выводами для подключения нагрузки, но меньшеи мере два реле с цепями управления (2). гзедостаткоы его является сохранение перенапряжений на сетевой части обмотки трансформатора при работе устройства от сети с повышенным !!апряженпем, снижающее его надежность. Кроме этого, в известном стабилизаторе переменного напряжения нельзя использовать элементы блоков питания таких распространенных радиотехнических устроиств, как, например, телевизоры и т. и., так как напряжения во вторичных обмотках трансформатора питания, используемых для питания анодных цепей и цепеи накала ламп, будут меняться пронорциона IbH0 изменениям напряжения сети. iаким образом, известный стабилизатор может быть использован лишь KHK отдельное устройспзо, прсдназначенное для питания других устро!!с!и, !!о uipaHH !инас! об.!!!с ь LI 0 нр!!мснения.

Целью !!зобрстсния 1!Вз!!!с! Ся повышен!!е надежности н расширение облас!и применения.

® Цель достигается тем, что в релейный стабилизатор переменного напряжения, содержащий подключенный к входным выводам питающии трансформатор, первичная обмо!ка которого выполнена с отводами, а ко в!оричнои обмотке подключено входом

25 к выпрямителю с фильтром, соединенному выходом с выводами для подключения нагрузки, по меньшеи мере два реле с цепями управления, введен резистивный делитель напряжения, подключенный к выходу вы654937

3 прямителя, при этом цепи управления указанных реле подсоединены к среднему отводу и к промежуточным отводам резистивного делителя напряжения через переключающие контакты обоих реле, причем отводы первичной обмотки трансформатора подключены к одному из входных выводов через другие контактные группы упомянутых реле.

На фиг. 1 представлена функциональная схема релейного стабилизатора переменноге напряжения; на фиг, 2 и 3 — принципиальные электрические схемы цепей управления реле.

Стабилизатор содержит трансформатор

1, первичная обмотка которого выполнена с отводами 2 — 4, выпрямитель с фильтром

5 во вторичной обмотке трансформатора, резистивный делитель 6 напряжения, подключенныи к выходу выпрямителя, реле 7 и 8 с соответствующими цепями 9 и 10 управления, при этом последние подсоединены к среднему отводу и к промежуточным отводам делителя 6 через переключающие контакты ll и 12 реле i и 8 соответственно, причем отводы первичной обмотки трансформатора подключены к одному из входных выводов через другие контактные группы 13 и 14 первого, второго реле, соответственно.

Цепь 9 управления (см. фиг. 2) является ключевым ) силителем на транзисторах 15 и 16, ооразующих составной транзистор. В оазовую цепь транзистора 1б включен стабилитрон 17. В коллекторную цепь транзистора 16 включено реле 7, шунтированное диодом 18 для защиты от перенапряжений и конденсатором !9 необходимой емкости, поддерживающим нужное напряжение на реле в момент переключения его контактов, сзисторы делителя 6 напряжения и резисторы 2Π— 22 определяют режимы работы транзисторов lb u lb. Цепь 9 управления коллекторной цепью транзисторов 15 и 16 подключена к выходу выпрямителя с фильтром 5, а базовои цепью через переключающие контакты 11 реле 7 — к среднему отводу делителя 6 напряжения.

Цепь 10 управления (см. фиг. 3) является ключевым усилителем на транзисторах

23 и 24. В коллекторную цепь транзистора

24 включено реле 8, шунтированное диодом

25 для защиты от перенапряжений и конденсатором 26 необходимой емкости, поддсржива1ощим нужное напряжение на реле в момент переключения его контактов. В базовую цепь транзистора 23 включен стабилитрон 27. Резисторы делителя 6 напряжения и резисторы 28 — 30 определяют режимы раооты транзисторов 23 и 24 усилителя. 1(оллекторные цепи транзисторов 23 и 24 подключены к выходу выпрямителя с фильтром 5, а базовая цепь транзистора

23 подключена к среднему отводу делителя

4

6 напряжения через переключающие контакты 12 реле 8.

Релейный стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

Напряжение на нагрузку подается со вторичных обмоток трансформатора 1, работающего в линейном режиме, а сеть— в первичную его обмотку, причем ее отводы 2, 3 или 4 подключается к сети через контакты 13 и 14 реле 7 и 8 в зависимости от величины сетевого напряжения. Исходное состояние контактов 13 и 14 таково, что при номинальном диапазоне напряжения питающей сети она подключена к отводу 3 трансформатора.

При этом напряжения на нагрузке и выходе выпрямителя с фильтром 5 будут номинальными. Цепи управления 9 и 10 реле будут в таком состоянии, при котором обмотки реле 7 и 8 будут обесточены.

При повышении напряжения питающей сети против нормы повышается напряжение на выходе выпрямителя с фильтром

5, выключается стабилитрон 17 цепи 9 управления, и током транзисторов 15 и 16, которые начинают при этом проводить, включается реле 7 и заряжается конденсатор 19. Один из его контактов 13 подключает сеть к повышающему выводу 2 трансформатора, Благодаря этому напряжения на вторичных обмотках трансформатора становятся номинальными, но реле 7 при этом не отпускает, так как конденсатор 19 заряжен, а через вторые переключающие контакты 11 реле 7 на стабилитрон 17 цепи 9 управления подается более высокое по сравнению с исходным состоянием схемы напряжение, снимаемое с другой точки делителя 6 напряжения, поддерживающее стабилитрон 17, а значит и реле 7 во включенном состоянии.

Если напряжение сети от повышенного значения возвратиться к своему номинальному значению, то по мере уменьшения оно остается поданным на отвод 2 трансформатора 1, предназначенный для повышенного напряжения, поэтому напряжение на выходе выпрямителя с фильтром 5 уменьшится, а это значит, что уменьшится напряжение, подаваемое на стабилитрон 17, которое выключит его, поэтому транзисторы 15 и 16 закроются, конденсатор 19 разрядится, и реле 7 обесточится. В результате этого его контакты 13 подключат сеть к отводу 3 трансформатора, расчитанному на номинальное напряжение, а контакты 11 займут первоначальное положение. Схема вернулась в исходное состояние. Напряжение на нагрузке будет номинальным.

При понижении напряжения питающей сети против нормы понижается напряжение на выходе выпрямителя с фильтром 5, стабилитрон 27 цепи 10 управления, который определяет порог срабатывания ключевого усилителя на транзисторах 23 и 24, 654937 закрывается. При этом закрывается транзистор 23, а транзистор 24 открывается, конденсатор 26 заряжается, и реле 8 в коллскторной цепи транзистора 24 срабатывает. Один из его контактов 14 подключаст сеть и понижающему выводу 4 трансформатора. Благодаря этому напряжения на вторичных обмотках трансформатора становятся номинальными, но реле 8 при этом нс отпускает, так как через вторые его персключающис контакты 12 на стабилитрон

27 подастся болес низкое по сравнению с исходным состоянием схемы напряжение, снимаемое с другой точки делители 6 напря>кения, поддер>кивающее стабилитрон

27, а значит и реле 8, во включенном состоянии.

Если напряжение сети от пониженного значения возвратится к своему номинальному значению, то по мере увеличения оно остается поданным на отвод 4 трансформатора, предназначенный для пониженного напряжения, поэтому напряжение на выходе выпрямителя с фильтром 5 увеличится, а это значит, что увеличится напряжение, подаваемое на стабилитрон 27, которое пробьет его и откроет транзистор 28, в результатс этого будет зашунтирован переход база — эмиттер транзистора 24, поэтому последний закроется, конденсатор 26 раз- 30 рядится, и рслс 8 обссточится. Один из его контактов 14 подключит сеть к отводу 2 трансформатора, рассчитанному на номинальное напряженис, другие его контакты

12 займут первоначальное поло>кение íà 35 среднем отводе делителя 6 напря>кения.

Схема вернулась в исходное состояние. Напряжение на нагрузке будет номинальным.

Введение резистивного делителя напряжения, подк;поченного к выходу выпрями- 40 тсля, и дополнительной группы контактов

»а переключение для двух реле, обеспечивающей необходимый режим работы каждой цепи управления, а также подключение отводов первичной обмотки трансформато- 45 ра к сети через другие контактные группы реле выгодно отличает данньш стабилизатор переменного напряжения от аналогичных известных, так как является более надежным и позволяст использовать такой силовой трансформатор, какие применяются в схемах широко распространенных радиотехнических устройств (например, телевизоров и т. и.). Это позволяет обеспечить подобные радиотехнические устройства стабилизированным напряжением путем дополнительного введения в их блоки питания рсзистивного делителя напряжения и рслс с цепями управления.

Формула изобретен и я

Релейный стабилизатор персмснного напряжения, содержащий подключенный к входным выводам питающий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с отводами, а ко вторичной обмотке подключено входом к выпрямителю с фильтром, соединенному выходом с выводами для подключения нагрузки, по меньшей мере два реле с цепями управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, в него введен резистивный делитель напряжения, подключенный к выходу выпрямителя, при этом цепи управления указанных реле подсоединены к среднему отводу и к промежуточным отводам рсзистивного делителя напряжения через переключающие контакты обои. . реле, причем отводы псрвичной обмотки трансформатора подключены к одному из входных выводов через другие контактные группы упомянутых реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белопольский И. И. Электропитание радиоустройств. М. — Л., «Энергия», 1965, с. 230 — 232.

2. Лвторско" свидетельство СССР

¹ 316085, кл. б 05Г 1/20, 1969.

654937 41!

1.. 1 и1

БЪг. 3

Фиг. 2

Составитель,Л. Мордвинкина

Редактор А. Купрякова Техред А. Камышникова Корректор T. Добровольская

Типограф: я, пр. C

Заказ 305/9 Изд. ¹ 238 Тираж 1014 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 4(-35, Раушская и-:о., д. 4 5