Регулятор постоянного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р>997008

Союз Советскии

Социалистическим

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20. 11 ° 80 (21) 3005774/24-07 с присоединением заявки ¹ " ($1)М Кд 3

G 05 F 1/46

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15,02,83. Бюллетень ¹ 6 (53) УДК 621. 316, .722(088.8) Дата опубликования описания 15.02.83 (72) Авторы изобретения

В. В. Процюк (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к системам регулирования электрических величин, а именно к регуляторам постоянного напряжения, и может быть использовано в электротехнических установках, требующих сравнительно глубокой регулировки по току и напряжению, например, в установках анодного-окисления кремния.

Известен регулятор постоянного напряжения с фазовым управлением, содержащий диодно-тиристорный мост, фазосдвигающую цепь для управления тиристорами и переменный резистор, управляющий величиной выходного по- стоянного напряжения (1 ).

Недостатками этого регулятора являются низкая стабильность выходного напряжения, обусловленная самим способом амплитудно-фазового управления, а также отсутствие стабилизации заданного постоянного напряжения при изменении напряжения питающей сети.

Известен также регулятор постоянного напряжения с использованием для управления тиристорами релаксационного генератора на однопереходном транзисторе (ОПТ) (2 и 31.

Данный регулятор постоянного напряжения с применением генератора на ОПТ обладает лучшей стабильностью по сравнению с устройством (1 ), что обусловлено самим способом фазоимпульсного управления.

Однйко характеризуется отсутствием стабилизации постоянного напряжения при изменении тока нагрузки и напряжения питающей сети.

Наиболее близким к изобретению является регулятор постоянного напряжения, содержащий выпрямительный мост, выходом соединенный через тиристор,и фильтр с выводами для подключения нагрузки, параллельно которым включен делитель. напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, стабилизированный выпрямитель, к выходу которого подключен релаксационный генератор, в цепь первой базы которого включен импульсный трансформатор, и включающий задатчик напряжения. В этом регуляторе управление тиристорами производится импульсами напряжения, получаемыми от релаксационного генератора, фаза поступления которых определяется схемой сравнения на усилительномм тран з исторе (4 ).

Недостатками этого устройства являются малая глубина регулирования

997008 по току и напряжению, неуниверсальНость схемы сравнения в широком диапазоне напряжений, т.е. схема не может охватить широкий диапазон напряжений, а также его сложность.

Цель изобретения — расширение ди- апазона регулирования выходного напряжения при увеличении кратности изменения тока нагрузки и упрощение при обеспечении стабилизации заданного напряжения.

t0

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе постоянного напряжения, содержащем выпрямительный мост, выходом соединенный через тиристор и фильтр с выводами для подключения нагрузки, параллельно которым включен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, стабилизированный выпрямитель, к выходу которого подключен релаксационный генератор, выполненный на однопереходном транзисторе, в цепь первой базы которого включен импульсный трансформатор, и включающий задатчик напряжения, последний, выполненный в виде потенциометра, 25 включен параллельно выходу стабилизированного выпрямителя, причем вывод движка потенциометра соединен с эмиттером однопереходного транзистора, вторая база которого через введенный QQ резистор обратной связи подключена к общей точке соединения резисторов указанного делителя напряжения.

На чертеже изображена схема регулятора постоянного напряжения. 35

Регулятор постоянного напряжения содержит выпрямительный мост 1„ тиристор 2, фильтр, условно изображенный в виде одного звена 3, нагрузку

4, резисторы 5 и б делителя выходного напряжения, резистор 7 обратной связи, однопереходный транзистор 8, в цепь второй базы которого включен резистор 9, а в цепь первой базы включен импульсный трансформатор 10, конденсатор 11, соединенный одной обкладкой с обмоткой импульсного трансформатора, а другой с резистором 12, включенный между выводом движка потенциометра (задатчика) 13 и эмиттером однопереходного транзистора 8, причем задатчик подключен параллельно выходу стабилизированного выпрямителя 14.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении движка задатчика

13 наступает момент, когда на экспоненциально заряжаемом через резистор 12 конденсаторе 11 возникает напряжение включения: однопереходного Я транзистора (с учетом деления потенциала по цепям резисторы 5, б, 7 и транзистор 8), Происходит генерация отцирающего импульса для тиристора 2.

Появившееся напряжение на нагрузке 65 через резисторы 5 и б делителя и ре« зистор 7 обратной связи увеличивает потенциал второй базы однопереходного транзистора, в связи с чем фаза разряда экспоненциально заряжаемого конденсатора сдвигается в сторону бо-, лее позднего включения.

При дальнейшем увеличении напряжения на задатчике происходит увеличение выходного напряжения и непрерывное сравнение части выходного напряжения с напряжением задатчика.

При увеличении тока нагрузки падает выходное напряжение, происходит смещение фазы открытия тиристора в сторону меньшего угла регулирования, и напряжение на выходе восстанавли» вается.

Резистор 7 обратной связи выбирается путем компромисса: с одной стороны желательно обеспечить максимальное значение отрицательной обратной связи, с другой стороны— слишком малая величина этого резистора снижает напряжение включения ОПТ и уменьшает энергию разряда конденсатора 11 °

Оптимальная величина резистора обратной связи находится вблизи

Rîñ 2Rg где Rдя Резистор цепи второй базы ОПТ.

Ток резисторов 5 и б делителя выбирается, примерно, в 10 раз больше тока делителя 7, 8.

Термокомпенсация изменений выходного- напряжения достигается либо оптимальным выбором сопротивления резистора Rg„ в цепи второй ОПТ; применением йэвестных методов термокомпенсации фактического значения й,у или включением термокомпенсирующего элемента в цепь эадатчика.

В процессе регулирования выходного напряжения изменение напряжения на второй базе ОПТ не превышает долей вольта, вследствие чего энергия импульса, включающего тиристор, остается практически постоянной.

Схема сравнения, роль которой в данном устройстве выполняет однопереходной транзистор релаксационного генератора, является универсальной для любого диапазона напряжений. Переключается только переменное напряжение на силовой мост и делитель выходного напряжения.

Применение предложенного регулятора постоянного напряжения позволяет без заметного усложнения устройства обеспечить его работу в режиме регулируемого компенсационного стабилизатора постоянного напряжения.

Формула изобретения

Регулятор постоянного напряжения, содержащий выпрямительный мост, вы997008

Составитель Л. Устинкина

Редактор М. Бандура ТехредТ.фанта Хорректор И.Шулла

Заказ 932/65 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по, делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раумская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.- ужгород, ул. Проектная, 4.ходом соединенный через тиристор и фильтр с выводами для подключения нагрузки, параллельно которым вклю- . чен делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных, резисторов-, стабилизированный выпрямитель, к выходу которого подключен релаксационный генератор, выполненный иа однопереходйом транзисторе, в gens первой базы которого включен импульсный трансформатор, и включающий задатчик напряжения, о т л ичающий с я. тем, что, с целью расыирения диапазона регулирования выходного напряжения при увеличении кратности изменения тока нагрузки и упрощения при обеспечении стабили- 3Я эадии заданного напряжения, эадатчик напряжения, выполненный в виде потенциометра, включен параллельно выходу стабилизированного выпрямителя, причем вывод движка потенциометра со« единен с змиттером однопереходного транзистора, вторая база которого через введенный резистор обратной связи подключена к общей точке соединения резисторов укаэанного делителя напряжения.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Тиристоры. Технический справочник под ред. В. А. Лабунцова и др.

И., "Энергия", 1971, с. 105, рис. 422.

2. Там же. с, 230, рис . 9-20 °

3. Лекоргийе Ж. управляеваюе элект. рические вентили и их применение.

М., "Энергия", 1971, с. 430, рис. 5-, 19.

4. Там же, с. 457, рис. 5-54.