Стабилизатор напряжения переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<н1792229 (63) Дополнительное к авт. свид-ву

3 (5!)М. Кл.

605 F 1/44 (22) Заявлено 07.09.78 (21) 2659456/24-07 с присоединением заявки М

Гесударстеенньй кемнтет

СССР ао делам изоеретекнй н аткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано З0 Х2 80. Бюллетень %48 (53) УДК 621. .316.722.3. (088.8) Дата опубликования описания 03.01.8 1 (72) Авторы изобретения

Л. А. Белаковский и Б А. Сушко (7l) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретенье относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий исполнительный орган, выполненный в виде последовательного 4 С-контура, стабилизация величины выходного напряжения осуществляется изменением параметров контура обычно с помошью включенных в контур регулируемых цепью управления индуктивностей, в качестве которых используются либо дросселя насыщения, .,либо последовательно соединенные линейные дросселя и тиристорные ключи. B состав цепи управления входят измерительный элемент, сравнивающий величину выходного напряжения с эталонным, уси литель рассогласования и оконечное уст» 2О ройство, в качестве которого используется либо усилитель мошности, нагруженный обмотками управления дросселя насыще ния, либо фазосдвигаюшее устройство, формирующее импульсы для управления тиристорным ключом 11) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор, содержащий резонансный контур, дроссель которого включен между входным и соответствующим выходным выводом, а конденсатор — между выходными выводами, измерительный элемент, входы которого подключены параллельно выходным выводам, а выход соединен с входом усилителя рассогласования, и подключенный параллельно выходным выводам регулирующий орган, состоящий иэ усилителя переменного тока и двух транзисторов, переходы база-эмиттер и коллекторэмиттер которых эашунтированы диодами (2j.

Недостатками такого стабилизатора являются низкий КПД, а кроме того, возможность перенапряжений, возникающих иэ-за того, что при пропадании напряжения, подаваемого с выхода усилителя переменного тока на базы транзи10

3S

В

3 79 сторов регулирующего органа, его эквивалентного сопротивления, резко возрастает,.При этом значительно. возрастают напряжения на элементах резонансного контура стабилизатора, что снижает его надежность.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор введена управляемая фазовращающая цепь, сигнальный вход которой подключен к выходным выводам, управляющий вход - к выходу усилителя рассогласования, и выход — к входу усилителя переменного тока, выпол ненного с фиксированным усилением, в раэонгнсный контур введен дополнительный

KoHQeHc атор, включенный между эмиттерами транзисторов регулирующего органа.

Нв фиг. l представлена схема стабилизатора напряжения переменного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу стабилизатора.

Стабилизатор напряжения переменного тока содержит резонансный контур, состоящий иэ дросселя 1, включенного между входным и соответствующим выходным выводом, конденсатора 2, включенного между. выходными выводами, и кондейсатора 3, включенного между эмиттерами транзисторов 4 и 5, базы которых подключены к выходу усилителя переменного тока 6 с фиксированным усилением, коллекторы — к выходным выводам, а переходы база-эмиттер и базаколлектор зашунтированы. диодами 7,8, 9 и 10. Кроме того, стабилизатор со,держит измерительный элемент 11, подключенный входом к выходным выводам, в выходом - к входу усилителя рассогласования 12, выход которого соединен с управляющим входом управляемой фазо врашающей цепи 13, сигнальный вход которой подключен к выходным выводам, в выход,— к входу усилителя переменного тока 6.

Входное нестабилизированное напряжение подается на входные выводы стабилизатора, а выходное напряжение снимается с конденсатора 2 и поступает на нагрузку, .коллекторы транзисторов 4 и 5 вход измерительного элемента 1.1 и сигнальный вход управляемой фазоврашвюшей цепи 13.

Сигнал .рассогласования, пропорционал ный отклонению величины выходного напряжения от номинального значения, подается с выхода измерительного элемента 11 нв вход усилителя рассогласовв2229 ф ния 12, с выхода которого усиленный сигнал рассоглесования подается на управляющий вход фазоврвщаюшей цепи 13.

На временной диаграемме 14 (фиг.2) . показано напряжение, поступающее на сигнальный вход фазовращаюшей цепи 13, а на диаграмме 15 - выходное напряже ние этой цепи. Величина напряжения, поступающего на управляющий вход фазовращающей цепи 13, определяет фазу напряжения (диаграмма 15) относительно напряжения (диаграмма 14) и его амплитуду. Пунктиром на временной диаграмме 15 показано выходное напряжение управляемой фаэоврещающей цепи, когда его фаза равна нулю, а амплитуда максимальна. При фазовом сдвиге нв 90 амплитуда этого напряжения равна нулю.

Показанная на фиг. 1, управляемая фаэовращающая цепь 13 выполнена в виде последовательно соединенных резистора с регулируемым сопротивлением и конденсатором. Однако возможны и другие варианты исполнения данной цепи.

Выходное напряжение фазоврашающей цепи 13 через усилитель переменного тока 6 с фиксированным усилением подается на базы транзисторов 4 и 5.

Из-аа малого падения напряжения на эмиттерных переходах этих транзисторов и диодах 7,8 выходное напряжение усилителя 6 практически полностью повторяется на конденсаторе 3. Таким образом, величина сигнала рассогласования определяет величину тока через транзисторы 4, 5 и конденсатор 3, а следовательно, и эквивалентное активное и реактивное (емкостное) сопротивление регулирующего органа.

Управляемая фвзоврашаюшая цепь 13 и усилитель переменного тока 6 с фиксированным.усилением обеспечивают такой фазовый сдвиг между напряжением на выходных выводах и напряжением .нв

4S конденсаторе 3, при котором ток через конденсатор 3 и напряжения, прикладывае; мые к транзисторам 4, 5, совпадают по фазе, При этом одна полуволна тока конденсатора 3 протекает чер< з транзистор 4 и диод 10, а другая - через транзистор 5 и диод 9.

Регулирование величины выходного напряжения стабилизатора осуществляется следующим образом.

Если необходимо увеличить величину выходного напряжения стабилизатора, то уменьшается фазовый сдвиг между входным и выходным непряжением фезоврашаюшей цепи l3. При этом напряжение

5 7 на конденсаторе 3 увеличивается, что ведет к увеличению эквивалентной емкости регулирующего органа.

Одновременно за счет уменьшения падения напряжения на транзисторах 4, 5 уменьшается мощность, рассеиваемая регулирующим органом. Для уменьшения величины выходного напряжения стабилизатора увеличивают фазовый сдвиг, вносимый фазовращающей цепью l3, что приводит к увеличению мощности рассеиваемой регулирующим органом и уменьшению его эквивалентной емкости.

Одновременное изменение активного и реактивного эквивалентного сопро.ивления регулирующего органа позволяет значительно уменьшить рассеиваемую им мощность. Кроме того, при пропадании напряжения, подаваемого на базы транзисторов регулирующего органа, ток через конденсатор 3 полностью прекращает ся и емкость контура определяется только емкостью конденсатора 2, Поэтому, в отличие от известного стабилизатора, где емкость контура остается неизменной, в предлагаемом стабилизаторе при пропадании напряжения, подаваемого на базы транзистороврегулирующего органа, перенапряжения на элементах резонансного контура не возникают, что значительно повышает надежность стабилизатора. формула изобретения

Стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий резонансный контур, 92229 6 дроссель которого включен между вход ным и соответствующим выходным выводом, а конденсатор - между выходными выводами измерительный элемент, входы которого подключены параллельно выходным выводам, а выход соединен с входом усилителя рассогласования, и подключенный параллельно выходным выводам регулирующий орган, состоящий из усилителя переменного тока и двух транзисторов, переходы база-эмиттер и коллектор-эмиттеркоторых зашунтированы диодами, о тл и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности стабилизад тора, в него введена управляемая фазовращающая цепь, сигнальный вход которой подключен к выходным выводам, управляющий вход — к выходу усилителя рассогласования, а выход — к входу усию лителя перемен ого тока, выполненного с фиксированным усилением, в резонансный контур введен дополнительный конденсатор, включенный, между эмиттерами тран-. зисторов регулирующего органа.

2S

Источники информации, принятые во вниммние при экспертизе

l. Патент США No. 3389l76, кл. Q 05 Р l/l2, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

34 574707, кл. Q 05 t- 1/l4, 1976.

792229

Составитель С. Чернышева

Редактор 3. Ходакова Техред Мд олинка Корректор В. Бутяга

Заказ 9432/47 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4