NL8701846A

NL8701846A - ELECTRICAL POWER SUPPLY DEVICE WITH REGULATED AC OUTLET.

Info

Publication number: NL8701846A
Application number: NL8701846A
Authority: NL
Original assignee: Merrillton Corp N V
Priority date: 1987-08-05
Filing date: 1987-08-05
Publication date: 1989-03-01
Also published as: WO1989001256A1

Description

i VO 9273VO 9273

Titel: Elektrisch voedingsapparaat met een gereguleerde wisselspanningsuitgang.Title: Electric power supply unit with regulated AC voltage output.

De uitvinding heeft betrekking op een elektrisch voedingsapparaat met een gereguleerde wisselspanningsuitgang/ voorzien van een transformator die gekoppeld is met een elektrisch distributienetwerk en die in het bijzonder is bestemd 5 voor het voeden van informatiesystemen waarvan bekend is dat zij zeer gevoelig zijn voor belangrijke variaties en/of plotselinge variaties van de netspanning van het elektrische distributienet.The invention relates to an electrical power supply device with a regulated AC voltage output / comprising a transformer coupled to an electrical distribution network and which is in particular intended for powering information systems which are known to be very sensitive to important variations and / or sudden variations of the mains voltage of the electrical distribution network.

Men is derhalve verplicht een informatiesysteem te kop-10 pelen aan een netwerk onder tussenkomst van een voedingsapparaat met een wisselspanningsuitgang waarmee het enerzijds mogelijk is spanningsvariaties en micro-onderbrekingen van het netwerk te absorberen en ander^zijds het informatiesysteem te voeden in het geval van een langere onderbreking 15 van het netwerk.It is therefore mandatory to link an information system to a network through a power supply device with an AC voltage output, which on the one hand makes it possible to absorb voltage variations and micro-interruptions of the network and on the other hand to supply the information system in the case of a longer 15 interruption of the network.

Men heeft derhalve reeds apparaten voorgesteld voorzien van transformatoren van het ferro-resonantie type of golf-opwekkers die gevoed worden door een geiijkrichter en die zijn gecombineerd met een elektro-chemische accumulator, 20 golfopwekkers van het onderbrekingstype of ook nog commuta-tiesystemen die elektrische- energie over een hulpbron leveren, zoals een elektro-chemische accumulator, in het geval van een onderbreking in het netwerk.It has therefore already been proposed to provide devices comprising transformers of the ferro-resonance type or wave generators which are fed by a rectifier and which are combined with an electro-chemical accumulator, 20 interrupt generator wave generators or also commutation systems which provide energy over a resource, such as an electrochemical accumulator, in the event of an interruption in the network.

Alle bekende apparaten hebben hun eigen nadelen zoals 25 hoog gewicht en groot volume, het opwekken van uitgestraalde of geleide storingen, slechte stabilisatie van de afgeleverde wisselspanning, gering rendement en/of hoge prijs.All known devices have their own disadvantages such as high weight and large volume, the generation of radiated or conducted disturbances, poor stabilization of the supplied AC voltage, low efficiency and / or high price.

De uitvinding beoogt deze nadelen van bekende apparaten te vermijden en een betrouwbare en uiterst effectieve inrich-30 ting te verschaffen.The object of the invention is to avoid these drawbacks of known devices and to provide a reliable and extremely effective device.

Hiertoe wordt bij een elektrisch voedingsapparaat met gereguleerde wisselspanningsuitgang, voorzien van een transformator die gekoppeld is aan een netwerk, volgens de uit- 8701846 * Μ- -2- vinding de gereguleerde wisselspanning opgewekt door een keten bestaande uit een serieschakeling van een secundaire wisseling van de transformator en een lineaire regulateur waarvan een stuuringang is verbonden met een generatorcircuit 5 voor een variabele ingestelde golfspanning die synchroon is en in phase is met de netwerkspanning en die volgens deze laatste varieert met een tevoren bepaalde verzwakkingsfactor, bijv. gelijk aan 2.For this purpose, according to the invention, the regulated alternating voltage is generated by a circuit consisting of a series circuit of a secondary alternation of the secondary alternating voltage of an electric power supply device with regulated AC voltage output, comprising a transformer which is coupled to a network. transformer and a linear regulator whose control input is connected to a generator circuit 5 for a variable set wave voltage which is synchronous and in phase with the network voltage and which according to the latter varies with a predetermined attenuation factor, e.g. equal to 2.

Het apparaat volgens de uitvinding onderscheidt zich 10 van bekende, oudere inrichtingen in hoofdzaak door zijn eenvoud en zijn uitstekende rendement. De eenvoud komt tot uiting in een beter gewicht en een geringere compactheid, alsmede een verlaging van de vervaardigingskosten (het apparaat heeft slechts één transformator) en de hoge rendementswaarde 15 wordt ontleend aan een belangrijke vermindering van verliezen omdat de geregelde wisselspanning bij de uitgang van het apparaat, met een tevoren bepaalde verzwakkingsfactor, de variaties volgt in de netwerkspanning.The device according to the invention differs from known older devices mainly in its simplicity and excellent efficiency. The simplicity is reflected in better weight and reduced compactness, as well as a reduction in manufacturing costs (the device has only one transformer) and the high efficiency value 15 is derived from a significant reduction in losses because the regulated AC voltage at the output of the device, with a predetermined attenuation factor, follows the variations in the network voltage.

Men weet dat in het algemeen informatiesystemen zijn 20 ontworpen voor functionering met een voedingsspanning waarvan de waarde plus of min tien procent mag variëren van een nominale waarde. Het apparaat volgens de uitvinding verschaft de mogelijkheid informatiesystemen te voeden met een spanning waarvan de variatie plus of minus vijf procent van de nomina-25 le waarde bedraagt, terwijl de variatie van de. netspanning plus of min tien procent bedraagt, en garandeert derhalve een correcte functionering van informatiesystemen, waarbij tevens verliezen worden verminderd die afhankelijk zijn van het verschil tussen de netspanning en de afgeleverde spanning. 30 Micro-onderbrekingen van het netwerk worden overigens geabsorbeerd door de eerdergenoemde transformator. In het geval van een langdurige onderbreking zorgt het apparaat volgens de uitvinding automatisch voor het vervangen van het netwerk door een elektrische hulpbron, zoals een elektro-35 chemische accumulator.In general, it is known that information systems are designed for operation with a supply voltage the value of which may vary by plus or minus ten percent from a nominal value. The apparatus according to the invention provides the possibility to supply information systems with a voltage whose variation is plus or minus five percent of the nominal value, while the variation of the. mains voltage is plus or minus ten percent, and therefore guarantees the correct functioning of information systems, while also reducing losses that depend on the difference between the mains voltage and the supplied voltage. Micro-interruptions of the network are incidentally absorbed by the aforementioned transformer. In the event of a prolonged interruption, the device according to the invention automatically replaces the network with an electrical resource, such as an electrochemical accumulator.

Het apparaat volgens de uitvinding is derhalve tevens gekenmerkt doordat deze middelen omvat voor het opslaan van 870 184 6 4 ~ 3~ * \ elektrische energie welke zijn verbonden met het belastings-circuit dat door het distributienetwerk wordt gevoed via een secundaire wikkeling van de transformator en een golfopwek-ker die de primaire wikkeling van genoemde transformator om-5 vat, waarbij het middelpunt daarvan is verbonden met een aansluitklem van de energie-opslagmiddelen, waarbij twee impulsiegevers afwisselend functioneren met een tevoren bepaalde frequentie en zijn gemonteerd tussen de andere aansluitklem van de energie-opslagmiddelen en elk uiteinde van 10 de genoemde primaire wikkeling.The apparatus according to the invention is therefore also characterized in that it comprises means for storing 870 184 6 4 ~ 3 ~ * \ electrical energy connected to the load circuit supplied by the distribution network via a secondary winding of the transformer and a wave generator comprising the primary winding of said transformer, the center of which is connected to a terminal of the energy storage means, two pulse generators functioning alternately at a predetermined frequency and mounted between the other terminal of the energy storage means and each end of said primary winding.

Het apparaat omvat tevens een detector voor spannings-variaties in het netwerk, verbonden met een onderbreker die in serie is gemonteerd in de verbinding van het netwerk met de transformator, evenals met een vertragingsmiddel in het 15 belastingscircuit en met stuurmiddelen voor de eerdergenoemde impulsiegevers, teneinde deze in bedrijf te stellen wanneer de netspanning buiten de tevoren bepaalde grenzen varieert ten opzichte van zijn nominale waarde.The device also includes a voltage variation detector in the network, connected to a circuit breaker mounted in series in the connection of the network to the transformer, as well as to a delay means in the load circuit and to control means for the aforementioned pulse generators, in order to commission it when the mains voltage varies outside its predetermined limits from its nominal value.

Volgens een andere, voorkeursuitvoering van de uitvin-20 ding is de lineaire regulateur in serie geschakeld met de secundaire transformatorwikkeling, is voorzien van een dio-denbrug in de diagonaal waarmee ten minste één transistor is verbonden, bijv, een MOS transistor of een bipolaire transistor.According to another preferred embodiment of the invention, the linear regulator is connected in series with the secondary transformer winding, comprises a diagonal diode bridge to which at least one transistor is connected, eg, a MOS transistor or a bipolar transistor .

25 Wanneer een hoge spanning moet worden verwerkt worden meerdere MOS transistoren parallel geschakeld in de diagonaal van de brug.When a high voltage has to be processed, several MOS transistors are connected in parallel in the diagonal of the bridge.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding is het ge-neratorcircuit voor de ingestelde spanning voorzien van een 30 circuit voor het produceren van een stabiele referentiespan-ning en middelen voor het combineren van deze referentie-spanning met een spanning die proportioneel is aan de netspanning.According to another feature of the invention, the set voltage generator circuit includes a circuit for producing a stable reference voltage and means for combining this reference voltage with a voltage proportional to the mains voltage.

Bij voorkeur zijn de middelen voor het aanleggen van 35 de instelde spanning bij de stuuringang van de lineaire regulateur voorzien van een foto-koppelspoel, bijv. een foto- 870184.6 - -4- Λ transistor verbonden met een foto-einisieve diode.Preferably, the means for applying the set voltage at the control input of the linear regulator is provided with a photo-coupling coil, eg a photo-870184.6-4-4 transistor connected to a photo-effective diode.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekening een uitvoeringsvoorbeeld van het elektrische voedingsapparaat worden beschreven.To clarify the invention, an exemplary embodiment of the electrical power supply will be described with reference to the drawing.

5 Fig. 1 toont het schema van het apparaat volgens de uitvinding; fig. 2 toont het schema van de aanpassingsmiddelen voor de uitgangsspanning van hét apparaat aan de spanning van het elektrische distributienetwerk; 10 fig. 3 toont het schema van de middelen voor het pro duceren van de ingestelde spanning en fig. 4 toont een variant van de keten van fig. 3.FIG. 1 shows the schematic of the device according to the invention; FIG. 2 shows the schematic of the means for adjusting the output voltage of the device to the voltage of the electrical distribution network; Fig. 3 shows the schematic of the means for producing the set voltage and Fig. 4 shows a variant of the circuit of Fig. 3.

In de eerste plaats verwijzend naar fig. 1 is het apparaat volgens de uitvinding voorzien van een transformator T 15 welke is aangesloten op een elektrisch distributienetwerk dat een wisselspanning Ve aflevert die bijv. 220 Volt bedraagt met een frequentie van 50 Hz.Referring firstly to Fig. 1, the apparatus according to the invention is provided with a transformer T15 which is connected to an electrical distribution network which supplies an alternating voltage Ve which is, for example, 220 Volt at a frequency of 50 Hz.

De transformator T omvat een primaire wikkeling PI, verbonden met een secundaire wikkeling SI waarop parallel een con-20 densator C is aangesloten. De secundaire wikkeling Sl van de transformator T is in serie geschakeld met een lineaire regulator R voorzien van een diodenbrug 10 waarin elke diode tegengesteld is geschakeld t.o.v. aangrenzende dioden.The transformer T comprises a primary winding P1 connected to a secondary winding S1 to which a capacitor C is connected in parallel. The secondary winding S1 of the transformer T is connected in series with a linear regulator R provided with a diode bridge 10 in which each diode is connected opposite to adjacent diodes.

Een MOS transistor 12 is in de diagonaal van de diodenbrug 25 10 geschakeld via zijn drain en zijn bron, terwijl zijn poort is verbonden met de uitgang van een besturingsketen 14 waarmee de spanning Ve van het elektrische distributienetwerk kan worden aangepast aan de uitgangsspanning Vs van het apparaat, welke wordt opgewekt tussen de uitgang van de regula-30 torketen R en het andere uiteinde van de primaire wikkeling Sl van de transformator. De besturingsketen 14 omvat een keten 16 die een stabiele referentiewisselspanning Vr levert die synchroon is en in phase is met de netspanning Ve. Een dergelijke keten 16 is in vakkringen bekend en omvat bijv.A MOS transistor 12 is connected in the diagonal of the diode bridge 25 via its drain and its source, while its gate is connected to the output of a control circuit 14 with which the voltage Ve of the electrical distribution network can be adapted to the output voltage Vs of the device which is generated between the output of the regulator circuit R and the other end of the primary winding S1 of the transformer. The control circuit 14 comprises a circuit 16 which supplies a stable reference alternating voltage Vr which is synchronous and in phase with the mains voltage Ve. Such a chain 16 is known in specialist circles and comprises e.g.

35 een stuurgenerator die functioneert met de frequentie van het distributienetwerk en een synchronisatieketen.35 a control generator which functions with the frequency of the distribution network and a synchronization chain.

De uitgang van de keten 16 is aangesloten op een ingang 870184 6 -5- van een keten 18 voor het opwekken van een ingestelde spanning Vc waarvan de andere ingang de spanning Ve ontvangt van het elektrische distributienetwerk of een spanning die proportioneel met deze spanning Ve is. De ingestelde span-5 ning Vc golft synchroon met de spanning Ve van het netwerk en varieert als deze laatste, met een verzwakkingsfactor die tevoren is bepaald en bijv. gelijk is aan 2. De variaties van de ingestelde spanning Vc zijn derhalve tweemaal kleiner dan de variaties van de spanning Ve t.o.v. de nominale waar-10 de.The output of the circuit 16 is connected to an input 870184 6-5 of a circuit 18 for generating a set voltage Vc, the other input of which receives the voltage Ve from the electrical distribution network or a voltage proportional to this voltage Ve . The set voltage Vc undulates synchronously with the voltage Ve of the network and varies as the latter, with an attenuation factor predetermined and eg equal to 2. The variations of the set voltage Vc are therefore twice smaller than the variations of the voltage Ve relative to the nominal value.

De ingestelde spanning Vc en de uitgangsspanning Vs van het apparaat, of een spanning die proportioneel is met deze uitgangsspanning, wordt aangebracht op de ingang van een keten 20 voor het sturen van een MOS transistor 12 die 15 geplaatst is in de diagonaal van de diodenbrug 10. De keten 20 is bijv. van een type zoals afgebeeld in fig. 2 en omvat een operationele versterker 22 waarvan de ingangen de ingestelde spanning Vc en de uitgangsspanning Vs (of een spanning die daarmee proportioneel is) van het apparaat ontvangen en 20 waarvan de uitgang is verbonden op een MOS transistor 12 onder tussenkomst van een foto-koppelspoel 24 die een foto-emissive diode 26 omvat die verbonden is met een fototransis-tor 28, verbonden met de MOS transistor 12 via een impedan-tie-aanpassingscircuit, waarbij de foto-koppelspoel 24 een 25 analoge isolatie toelaat tussen de besturingsketen 20 en de MOS transistor 12.The set voltage Vc and the output voltage Vs of the device, or a voltage proportional to this output voltage, is applied to the input of a circuit 20 for driving a MOS transistor 12 placed in the diagonal of the diode bridge 10 The circuit 20 is, for example, of a type as shown in Fig. 2 and comprises an operational amplifier 22 whose inputs receive the set voltage Vc and the output voltage Vs (or a voltage proportional thereto) from the apparatus and 20 of which the output is connected to a MOS transistor 12 through a photo-coupling coil 24 comprising a photo-emissive diode 26 connected to a photo-transistor 28 connected to the MOS transistor 12 via an impedance matching circuit, the photo-coupling coil 24 allows analog isolation between the control circuit 20 and the MOS transistor 12.

De keten 18 voor het opwekken van de ingestelde spanning Vc is van een type zoals afgebeeld in.fig. 3 en omvat derhalve een operationele versterker 30 waarvan een ingang is 30 aangesloten enerzijds op de uitgang van de keten 16 voor het ontvangen van de referentiespanning Vr en anderszijds op een gestuurde commutator 32 voor het ontvangen van de spanning Ve van het elektrische distributienetwerk, of een spanning die proportioneel is met Ve. Een contrareactieius 34 is 35 aangebracht op de operationele versterker 30 met een opbrengst die voldoende is om de stroomvariaties te verhinderen 8701846 -6- spanningsvariaties op te wekken. De ingestelde spanning Vc die bij de uitgang van de operationele versterker 30 wordt verkregen is derhalve de som van de spanningen Ve en Vr.The set voltage Vc circuit 18 is of the type shown in FIG. 3 and therefore comprises an operational amplifier 30, an input of which is connected on the one hand to the output of the circuit 16 for receiving the reference voltage Vr and on the other hand to a controlled commutator 32 for receiving the voltage Ve from the electrical distribution network, or voltage proportional to Ve. A counter-response 34 is applied to the operational amplifier 30 with a yield sufficient to prevent the current variations from generating voltage variations. The set voltage Vc obtained at the output of the operational amplifier 30 is therefore the sum of the voltages Ve and Vr.

Alternatief kan de keten 18 zijn uitgevoerd zoals afge-5 beeld in fig. 4 en zijn voorzien van een vermenigvuldigings-circuit 36 waarvan een ingang de stabiele referentiespanning Vr ontvangt en waarvan een andere ingang een continu signaal U ontvangt dat de som is van een stabiel continu signaal UI en een continu signaal U2 dat de gemiddelde waarde voorstelt 10 van de top van de spanning Ve van het elektrische distributienetwerk. Het continue signaal U2 kan worden opgewekt vanuit de spanning Ve door middel van een keten 38 die een ge-lijkrichterketen kan zijn voor de golftoppen zonder drempel of een gelijkrichterketen .verbonden met een integrator.Alternatively, the circuit 18 may be constructed as shown in FIG. 4 and include a multiplication circuit 36 one input of which receives the stable reference voltage Vr and another input of which receives a continuous signal U which is the sum of a stable continuous signal UI and a continuous signal U2 representing the mean value 10 of the peak of the voltage Ve of the electrical distribution network. The continuous signal U2 can be generated from the voltage Ve by means of a circuit 38 which can be a rectifier circuit for the wave tops without threshold or a rectifier circuit connected to an integrator.

15 De continue signalen UI en U2 worden aangebracht op een som-matieketen voorzien van een operationele versterker 40 en een reactielus 42 van hetzelfde type als die in de keten de van fig. 3. De uitgang van/operationele versterker 40 verschaft een continu signaal U dat is aangebracht op een ver-20 menigvuldigingscircuit 36 met het stabiele referentiesignaal Vr zodat het vermenigvuldigingscircuit 36 bij de uitgang een ingesteld signaal Vc verschaft dat proportioneel is met het product van de spanningen Vr en U.The continuous signals U1 and U2 are applied to a summing circuit comprising an operational amplifier 40 and a reaction loop 42 of the same type as those in the circuit shown in FIG. 3. The output of operational amplifier 40 provides a continuous signal U which is applied to a multiplication circuit 36 with the stable reference signal Vr so that the multiplication circuit 36 at the output provides a set signal Vc proportional to the product of the voltages Vr and U.

Anderzijds omvat het apparaat volgens de uitvinding 25 eveneens (fig.1) een hulpbron voor elektrische energie, gevormd door een elektro-chemische accumulator 44, verbonden met een belastingscircuit 46 dat gevoed wordt door het elektrische netwerk door middel van een secundaire wikkeling S2 van de transformator T, welke is gedimensioneerd om de be-30 lasting van de accumulator 44 te waarborgen. Een aansluit-klem van deze is verbonden met een punt midden in een primaire wikkeling P2 van de transformator T, waarvan de twee uiteinden elk zijn verbonden met de andere klem van de accumulator 44 via een impulsiegever 48. De twee impulsiegevers 35 worden afwisselend gestuurd met een frequentie van bijv. 50 Hz door een circuit dat zelf wordt gestuurd door een keten 50 voor het waarnemen van de variatie van de spanning Ve van 8701846 "7‘ ' , \ het elektrische distributienetwerk.On the other hand, the device according to the invention also (fig. 1) comprises an auxiliary source of electrical energy, formed by an electrochemical accumulator 44, connected to a load circuit 46 which is fed by the electrical network by means of a secondary winding S2 of the transformer T, which is dimensioned to ensure the load of the accumulator 44. A terminal of this is connected to a point in the middle of a primary winding P2 of the transformer T, the two ends of which are each connected to the other terminal of the accumulator 44 via a pulse generator 48. The two pulse generators 35 are alternately controlled with a frequency of, for example, 50 Hz by a circuit which itself is controlled by a circuit 50 for detecting the variation of the voltage Ve of 8701846 "7", the electrical distribution network.

Het detectiecircuit 50 stuurt eveneens een vertrager van het belastingscircuit 46 en een onderbreker 52 die in serie is gemonteerd in het verbindingscircuit met de transformator 5 T van het elektrische netwerk.The detection circuit 50 also controls a delayer of the load circuit 46 and a breaker 52 mounted in series in the connection circuit to the transformer 5T of the electrical network.

De twee impulsiegevers 48 kunnen transistoren zijn die zodanig worden gestuurd dat zij afwisselend geleiders en onderbrekers zijn en functioneren onderling afwisselend met een frequentie die gelijk is aan die van het elektrische 10 distributienetwerk. Het samenstel van de accumulator 44, de impulsiegevers 48, de primaire wikkeling P2 en de secundaire wikkeling SI van de transformator vormt een golfvormer die een signaal afgeeft met een blokvormige spanning bij de lineaire regulateur R, welke wordt getransformeerd in een 15 golfspanning.The two pulse generators 48 may be transistors which are controlled to be alternately conductors and interrupters and function alternately with a frequency equal to that of the electrical distribution network. The assembly of the accumulator 44, the pulse generators 48, the primary winding P2 and the secondary winding S1 of the transformer forms a waveform that outputs a signal with a square voltage at the linear regulator R, which is transformed into a wave voltage.

Het is duidelijk dat het detectiecircuit 50 eveneens de commutator 32 volgens fig. 3 kan sturen.It is clear that the detection circuit 50 can also control the commutator 32 according to Fig. 3.

De keten 50 dient voor het beperken van de toelaatbare variatie van de spanning Ve van het elektrische distributie-20 netwerk tot een waarde die bijv. ten hoogste of ten minste 101 afwijkt van de nominale waarde. Hiervoor zijn verschillende operaties mogelijk: - men kan een gerichte gegolfde referentiespanning vergelijken met de gerichte spanning Ve? 25 - men kan ook de niet-gerichte golfspanning Ve verge lijken met twee referentiegolfspanningen die representatief zijn voor de toelaatbare bovenste en onderste grenswaarden voor de variatie van de spanning Ve.The circuit 50 serves to limit the allowable variation of the voltage Ve of the electrical distribution network to a value which, for example, deviates at most or at least 101 from the nominal value. Various operations are possible for this: - one can compare a directed wave reference voltage with the directed voltage Ve? - one can also compare the non-directional wave voltage Ve with two reference wave voltages representative of the permissible upper and lower limit values for the variation of the voltage Ve.

De realisatie van een dergelijke detectieketen is aan 30 de vakman bekend en het enige wat van belang is, is dat de keten snel moet zijn met een responsietijd die kleiner is dan een milliseconde.The realization of such a detection chain is known to the skilled person and the only thing that is important is that the chain must be fast with a response time that is less than a millisecond.

De werking van het apparaat is als volgt: wanneer de spanning Ve van het elektrische distributienet-35 werk binnen de genoemde grenzen blijft, is de onderbreker 52 gesloten onder besturing van de detectieketen 50. De impulsiegevers 48 zijn geopend en de keten 46 laadt de accumula- 870184 6 -8- tor 44. De spanning welke wordt geproduceerd door de secundaire Sl van de transformator T wordt geregeld en aangepast aan kleine variaties van de spanning Ve van het distributienetwerk door middel van een lineaire regulateur R waarvan de 5 MOS transistor 12 wordt gestuurd door het verschil tussen de uitgangsspanning Vs van het apparaat en de ingestelde spanning Ve, die zelf wordt verkregen uit de stabiele referentie-spanning Vr (synchroon en in phase met de spanning Ve) zodanig dat de variaties van de ingestelde spanning Vc de helft 10 kleiner zijn dan die van de spanning Ve. Men beperkt aldus de verliezen in de lineaire gelijkrichter R en het totale rendement van het apparaat bereikt een waarde van 85% van de nominale waarde van de spanning Ve.The operation of the device is as follows: when the voltage Ve of the electrical distribution network remains within said limits, the interrupter 52 is closed under the control of the detection circuit 50. The pulse generators 48 are opened and the circuit 46 charges the accumula - 870184 6 -8- tor 44. The voltage produced by the secondary S1 of the transformer T is controlled and adapted to small variations of the voltage Ve of the distribution network by means of a linear regulator R whose 5 MOS transistor becomes 12 controlled by the difference between the output voltage Vs of the device and the set voltage Ve, which itself is obtained from the stable reference voltage Vr (synchronous and in phase with the voltage Ve) such that the variations of the set voltage Vc are half 10 less than that of the voltage Ve. Thus, the losses in the linear rectifier R are limited and the total efficiency of the device reaches a value of 85% of the nominal value of the voltage Ve.

Het zij opgemerkt dat de transformator T voor wat be-15 treft de wikkelingen PI en SI, in geringe mate een overspanning heeft in de orde van grootte van 15%, voor het compenseren van de spanningsval die in de lineaire gelijkrichter R wordt opgewekt door de MOS transistor 12 die zich dan namelijk gedraagt als een variabele weerstand als functie van 20 het verschil tussen de uitgangsspanning Vs en de ingestelde t spanning Vc.It should be noted that the transformer T has a slight overvoltage, in the order of magnitude of the order of 15%, for the windings P1 and S1, to compensate for the voltage drop generated in the linear rectifier R by the MOS transistor 12 which then behaves as a variable resistor as a function of the difference between the output voltage Vs and the set t voltage Vc.

De micro-onderbrekingen die kunnen optreden in de spanning Ve worden door de transformator T geabsorbeerd.The micro interruptions that can occur in the voltage Ve are absorbed by the transformer T.

Wanneer de variatie van de ingangsspanning Ve de tevoren 25 bepaalde grenswaarden overschrijdt, dan wel in het geval van een langdurige onderbreking in het elektrische distributienetwerk, stuurt de detectieketen 50 het openen van de onderbreker 52. De blokkering van het belastingscircuit van de accumulator 44 en de besturing va!n de impulsiegevers 48 die 30 met de wikkeling P2 van de transformator T een PUSH-PULL omvormer vormen die zijn energie ontleent aan de accumulator 34 en die functioneert bij een frequentie die gelijk is aan die van het elektrische distributienetwerk. De rechthoekige spanningssignalen die door de omvormer worden afgegeven, wor-35 den door de regulateur R getransformeerd tot een golfspanning welke is afgeregeld op de waarde van de ingestelde spanning 8701846 -9-When the variation of the input voltage Ve exceeds the predetermined limit values, or in the case of a prolonged interruption in the electrical distribution network, the detection circuit 50 controls the opening of the interrupter 52. The blocking of the load circuit of the accumulator 44 and the control of the pulse generators 48 which with the winding P2 of the transformer T form a PUSH-PULL converter which derives its energy from the accumulator 34 and which functions at a frequency equal to that of the electrical distribution network. The rectangular voltage signals supplied by the inverter are transformed by the regulator R into a wave voltage which is adjusted to the value of the set voltage 8701846 -9-

Vc.Vc.

Het apparaat volgens de uitvinding verschaft de hiernavolgende voordelen: - het omvat slechts één transformator hetgeen een ge- 5 ring gewicht en volume betekent; - het heeft een hoog rendement (80-85% bij functionering op het elektrische distributienetwerk en in de orde van grootte van 70% bij functionering op de accumulator 44); - het heeft een zeer goede bedrijfszekerheid; 10 - de uitgangsspanning Vs wordt gereguleerd en gefil treerd en functioneert op het elektrische distributienetwerk; - het apparaat geeft geen elektrische stralingsstorin-gen, noch geeft het aanleiding tot storingen in de werking van informatiesystemen of systemen die werken met zeer zwak- 15 ke signalen.The device according to the invention provides the following advantages: - it comprises only one transformer, which means a low weight and volume; - it has a high efficiency (80-85% when operating on the electrical distribution network and on the order of 70% when operating on the accumulator 44); - it has very good operational reliability; 10 - the output voltage Vs is regulated and filtered and functions on the electrical distribution network; - the device does not cause electrical radiation disturbances, nor does it give rise to malfunctions in the operation of information systems or systems operating with very weak signals.

870184 6870184 6

Claims

1. Power supply unit with a regulated alternating output voltage, comprising a transformer coupled to a network, characterized in that the regulated alternating output voltage 5 is generated by a circuit consisting of a series circuit of a secondary winding S1 of the transformer and a linear regulator R whose control input is connected to a variable bias voltage generator generator circuit Vc which is synchronous and in phase with the network voltage Ve 10 and which varies as the latter with a predetermined attenuation factor, e.g. equal to 2.

Device according to claim 1, characterized in that the linear regulator R comprises a diode bridge circuit (10) in the diagonal connected to at least one MOS or bipolar transistor (12).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that it has a feedback loop between the output of the linear regulator R and its control input.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the set voltage generator circuit (18) comprises a circuit (16) for generating a stable reference voltage Vr and means for combining this reference voltage with a voltage 25 which is equal to or proportional to the mains voltage Ve.

Device according to claim 4, characterized in that the combination means comprise a summation circuit (30,34).

Device according to claim 4, 30, characterized in that the combination means comprise a multiplication circuit (36), one input of which receives the stable reference voltage Vr and the other input of which is connected to a circuit for producing a continuous signal U is a function of the mean value 8701846 -11- * of the peak of the voltage Ve of the supply network.

Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the set voltage Vc is applied to the control input of the linear regulator R 5 by means of a photo-coupling coil (24).

8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it also comprises means (44) for storing electric energy connected to a load circuit (46) which is fed by the distribution network by means of a secondary winding S2 of the transformer T and a wave former comprising a primary winding P2 of the transformer, a terminal in the middle of which is connected to a terminal of the said means (44) for storing energy and two controlled pulse generators ( 48) function alternately at a predetermined frequency and are mounted between the other clamp of the energy storage means (44) and each end of the aforementioned primary winding P2.

Device according to claim 8, characterized in that it also comprises a detector (50) for variation of the network voltage Ve, connected to a breaker (52) mounted in series in the connection of the network with the transformer T, as well as with a delayer in the load circuit (46) and with the control means for said pulse generators to operate it when the voltage of the network varies outside the predetermined limits from the nominal value.

Device according to claim 8 or 9, 30, characterized in that the means for storing energy comprise an electrochemical accumulator (44) which can replace the electrical distribution network during long interruptions occurring therein. 870 1 846