RU2612279C2 - Alternating current stabiliser - Google Patents

Alternating current stabiliser Download PDF

Info

Publication number
RU2612279C2
RU2612279C2 RU2014154314A RU2014154314A RU2612279C2 RU 2612279 C2 RU2612279 C2 RU 2612279C2 RU 2014154314 A RU2014154314 A RU 2014154314A RU 2014154314 A RU2014154314 A RU 2014154314A RU 2612279 C2 RU2612279 C2 RU 2612279C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
transistor
load
stabilizer
alternating current
Prior art date
Application number
RU2014154314A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014154314A (en
Inventor
Владимир Викторович Малышев
Сергей Григорьевич Попов
Original Assignee
Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА") filed Critical Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА")
Priority to RU2014154314A priority Critical patent/RU2612279C2/en
Publication of RU2014154314A publication Critical patent/RU2014154314A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2612279C2 publication Critical patent/RU2612279C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/04—Regulating voltage or current wherein the variable is ac
    • G05F3/06—Regulating voltage or current wherein the variable is ac using combinations of saturated and unsaturated inductive devices, e.g. combined with resonant circuit

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to a secondary power sources, in particular to alternating current stabilizers with smooth rise thereof at start-up, and can be used for supply of heating circuits of powerful vacuum-tube devices and other devices that require load current stabilization and restriction of its surges during connection. AC stabilizer comprises a saturable reactor, alternating current windings of which are connected in series with load in AC network, and control winding of saturable reactor is connected in series with a parametric controlled DC stabilizer with time-setting RC circuit.
EFFECT: high reliability and noise-immunity of alternating current stabiliser in a wide range of variation of ambient temperature, stabilization of current flowing through load at change of voltage of power supply network, and limitation of load current surge caused by transient processes, due to introduction of saturable reactor with magnetic core, having a rectangular hysteresis loop.
1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к источникам вторичного электропитания, в частности к стабилизаторам переменного тока с плавным его нарастанием при включении и может быть использовано для питания цепей накала мощных электровакуумных приборов и других устройств, требующих стабилизации, плавного нарастания и ограничения бросков питающего их тока при включении.The present invention relates to secondary power sources, in particular to AC stabilizers with a smooth rise when turned on and can be used to power the glow circuits of powerful electro-vacuum devices and other devices that require stabilization, smooth rise and limit the surges of their current when turned on.

Известно устройство для защиты нити накала кинескопа [1], выполненное на транзисторах и содержащее времязадающую цепь, а также устройство плавного включения накала кинескопа [2] с выпрямителем по схеме удвоения и включенной последовательно с нитью накала микросхемой KP142EH126(A) с подключенной к ней времязадающей цепью, обеспечивающей плавное включение накала.A device for protecting the filament of a kinescope [1], made on transistors and containing a timing circuit, as well as a device for smoothly switching on the filament of a kinescope [2] with a rectifier according to the doubling circuit and a KP142EH126 (A) microcircuit connected in series with the filament, is connected to it chain, providing a smooth inclusion of glow.

Общим недостатком таких устройств является ограниченная мощность нагрузки, отсутствие стабилизации тока при изменении напряжения питающей сети и узкий температурный рабочий диапазон.A common drawback of such devices is the limited load power, the lack of current stabilization when the voltage of the supply network changes and a narrow temperature operating range.

Близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство плавного включения лампы накаливания [3]. Устройство (Фиг. 1) содержит тиристор, включенный через выпрямитель, подключенный через нагрузку к питающей сети переменного тока. Тиристор управляется генератором импульсов на однопереходном транзисторе и включает зарядную цепочку, состоящую из накопительного конденсатора и переменного резистора. В процессе заряда конденсатора частота работы генератора импульсов будет повышаться и на нить накала будут поступать нарастающие по амплитуде и частоте импульсы питания, а яркость горения лампы будет плавно нарастать.Close in technical essence to the present invention is a device for smooth inclusion of an incandescent lamp [3]. The device (Fig. 1) contains a thyristor connected through a rectifier connected through a load to the AC mains. The thyristor is controlled by a pulse generator on a single-junction transistor and includes a charging circuit consisting of a storage capacitor and a variable resistor. During the process of charging the capacitor, the frequency of operation of the pulse generator will increase, and power pulses increasing in amplitude and frequency will come to the filament, and the brightness of the lamp will gradually increase.

Недостатком прототипа является малая надежность, особенно в области повышенной и пониженной температуры окружающей среды, отсутствие стабилизации тока, протекающего через нагрузку при изменении напряжения питающей сети, и чувствительность к помехам.The disadvantage of the prototype is its low reliability, especially in the field of high and low ambient temperatures, the lack of stabilization of the current flowing through the load when the voltage of the supply network, and sensitivity to interference.

Целью изобретения является повышение надежности и помехозащищенности стабилизатора переменного тока в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды, стабилизация тока, протекающего через нагрузку при изменении напряжения питающей сети, и ограничение бросков тока нагрузки, обусловленных переходными процессами.The aim of the invention is to increase the reliability and noise immunity of the AC stabilizer in a wide range of changes in ambient temperature, stabilize the current flowing through the load when the voltage of the supply network changes, and limit the inrush current of the load due to transients.

Поставленная цель достигается тем, что последовательно с нагрузкой включается обмотка переменного тока дросселя насыщения (ДН) с магнитопроводом, имеющим прямоугольную петлю гистерезиса, а в обмотку управления ДН введен параметрический стабилизатор постоянного тока с времязадающей цепью (Фиг. 2).This goal is achieved by the fact that in series with the load the winding of the alternating current of the saturation inductor (DN) is turned on with a magnetic circuit having a rectangular hysteresis loop, and a parametric DC stabilizer with a time-varying circuit is introduced into the control winding (Fig. 2).

Принцип работы устройства заключается в способности ДН с магнитопроводом, имеющим прямоугольную петлю гистерезиса, поддерживать неизменным ток в обмотках переменного тока при неизменном токе в обмотке управления в соответствии с выражением:The principle of operation of the device is the ability of a magnetic field with a magnetic circuit having a rectangular hysteresis loop to maintain constant current in the AC windings at a constant current in the control winding in accordance with the expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

Здесь I~ - ток в обмотках переменного тока ДН (при последовательном соединении обмоток), W~ - число витков в обмотках переменного тока, Iy - постоянный ток в обмотке управления, Wy - число витков обмотки управления.Here I ~ is the current in the alternating current windings of the DN (when the windings are connected in series), W ~ is the number of turns in the alternating current windings, I y is the direct current in the control winding, W y is the number of turns of the control winding.

Из выражения (1) следуетFrom the expression (1) follows

Figure 00000002
Figure 00000002

то есть при Iy=const, I~=const.that is, when I y = const, I ~ = const.

На фиг. 2 изображена принципиальная электрическая схема стабилизатора переменного тока.In FIG. 2 shows a circuit diagram of an AC stabilizer.

Стабилизатор переменного тока содержит дроссель насыщения (ДН) 1 с последовательно соединенными обмотками переменного тока, включенный последовательно с нагрузкой 3 через разделительный трансформатор 2, питающийся от сети переменного тока, полупроводниковый параметрический стабилизатор постоянного тока, подключенный к обмотке управления ДН через индуктивность 4, ограничивающую (отфильтровывающую) переменную составляющую обмоток управления ДН, содержащий составной транзистор 14; 15, шунтированный резистором 16, подключенный к делителю напряжения 10; 11; 12, стабилизированному стабилитроном 7, датчик тока 13, времязадающую цепь 6; 8.The AC stabilizer contains a saturation inductor (DN) 1 with alternating current windings connected in series with a load 3 through an isolation transformer 2, powered by an alternating current main, a semiconductor parametric DC stabilizer connected to the DN control winding through an inductance 4, limiting ( filtering) a variable component of the control windings of the DN, containing a composite transistor 14; 15, shunted by a resistor 16, connected to a voltage divider 10; eleven; 12, stabilized zener diode 7, current sensor 13, timing circuit 6; 8.

Одновременная подача напряжений сети переменного и постоянного тока осуществляется с помощью твердотельного реле переменного тока. Диод 9 обеспечивает защиту стабилизатора постоянного тока от переполюсовки.The simultaneous supply of AC and DC voltage is carried out using a solid-state AC relay. Diode 9 provides protection for the DC stabilizer against reverse polarity.

Устройство работает следующим образом. При появлении напряжения переменного тока на входе (3; 4) твердотельного реле переменного тока 5 его выходные контакты (1; 2) замыкаются и напряжение сети постоянного тока подключается ко входу параметрического стабилизатора постоянного тока 17 через времязадающую цепь (6; 8), вследствие чего ток в обмотке управления ДН плавно возрастает, что влечет за собой пропорциональное нарастание величины переменного тока, протекающего через обмотки переменного тока ДН, питающего нагрузку.The device operates as follows. When an AC voltage appears at the input (3; 4) of a solid-state AC relay 5, its output contacts (1; 2) are closed and the DC voltage is connected to the input of the parametric DC stabilizer 17 through a timing circuit (6; 8), as a result of which the current in the control winding of the magnetic field increases smoothly, which entails a proportional increase in the magnitude of the alternating current flowing through the alternating current windings of the magnetic field supplying the load.

Величина постоянного тока управления ДН устанавливается переменным резистором 11, вследствие чего в соответствии с выражением (2) устанавливается необходимая величина переменного тока, протекающего через нагрузку. При изменении напряжения питающей сети постоянного тока либо сопротивления обмотки управления от температуры параметрический стабилизатор постоянного тока 17 поддерживает неизменным ток управления ДН и, следовательно, переменный ток, протекающий через нагрузку. Стабилизация тока управления параметрическим стабилизатором постоянного тока осуществляется за счет корректирующего резистора 13 (датчика тока), включенного между верхним плечом 10 делителя 10; 11; 12 и коллектором силового транзистора 15.The DC control current value of the NAM is set by a variable resistor 11, as a result of which, in accordance with expression (2), the required value of the alternating current flowing through the load is set. When changing the voltage of the DC supply network or the resistance of the control winding from temperature, the parametric DC stabilizer 17 maintains the control current of the ND and, therefore, the alternating current flowing through the load. The stabilization of the control current of the parametric DC stabilizer is carried out due to the correction resistor 13 (current sensor) connected between the upper arm 10 of the divider 10; eleven; 12 and the collector of the power transistor 15.

Особенностью предлагаемого стабилизатора переменного тока является то, что благодаря включению последовательно с нагрузкой обмотки переменного тока ДН, с магнитопроводом, имеющим прямоугольную петлю гистерезиса, и параметрического стабилизатора постоянного тока с времязадающей цепью последовательно с обмоткой управления ДН, одновременно удается наряду с увеличением рабочих и эксплуатационных характеристик стабилизатора переменного тока увеличить срок службы и улучшить режим работы питающихся от стабилизатора переменного тока устройств, в частности цепей накала электровакуумных приборов за счет "мягкого" включения.A feature of the proposed AC stabilizer is that due to the inclusion of a series of windings of an alternating current winding with a magnetic field, with a magnetic circuit having a rectangular hysteresis loop, and a parametric constant current regulator with a timing circuit in series with the control winding of the alternating current, it simultaneously succeeds along with an increase in the operating and operational characteristics AC stabilizer to increase the service life and improve the mode of operation of AC-powered stabilizer troystv, in particular heating circuits electronic devices due to the "soft" inclusion.

Опытный образец стабилизатора переменного тока прошел все виды лабораторных испытаний, что подтверждает возможность его промышленной реализации.A prototype AC stabilizer has passed all types of laboratory tests, which confirms the possibility of its industrial implementation.

Источники информацииInformation sources

1. Устройство для защиты нити накала кинескопа. Заявка на изобретение 96105428/09.1. Device for protecting the filament of the tube. Application for invention 96105428/09.

2. Дмитриев С. Плавное включение накала кинескопа. // Радиолюбитель. - 1996 - №8 - с. 5.2. Dmitriev S. Smooth inclusion of the glow of the tube. // Radio amateur. - 1996 - No. 8 - p. 5.

3. Шустов М.А. Защита накала мощных радиоламп // Радиолюбитель. - 1994. - №1. - С. 31-32.3. Shustov M.A. Protection of the heat of powerful radio tubes // Radio amateur. - 1994. - No. 1. - S. 31-32.

Claims (1)

Стабилизатор переменного тока, содержащий дроссель насыщения, включенный последовательно с нагрузкой, первый вывод силовых обмоток которого соединен с первым выводом питающей сети переменного тока, а второй вывод с первым выводом первичной обмотки разделительного трансформатора, второй вывод которого соединен со вторым выводом питающей сети, причем обмотка управления дросселя насыщения подключена к параметрическому стабилизатору постоянного тока, выполненному на транзисторах, отличающийся тем, что дроссель насыщения выполнен на магнитопроводе с прямоугольной петлей гистерезиса, а транзисторный параметрический стабилизатор постоянного тока обмотки управления дросселя насыщения содержит составные транзисторы, причем эмиттер первого транзистора подключен через индуктивность к первому выводу обмотки управления, второй вывод которой соединен с первым выводом твердотельного реле и через его второй вывод с отрицательным выводом источника постоянного тока, а его положительный вывод с коллектором первого транзистора через корректирующий резистор, причем к одному концу этого резистора подключено верхнее плечо делителя напряжения, стабилизированного стабилитроном, а ко второму - коллектор первого транзистора и эмиттер второго транзистора, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, а его база с переменным резистором делителя напряжения, нижнее плечо которого подключено к времязадающей RC цепи, один вывод конденсатора которой подсоединен к положительному выводу сети постоянного тока, а второй через резистор - к первому выводу твердотельного реле, вход которого подключен к сети переменного тока.An AC stabilizer containing a saturation reactor connected in series with the load, the first output of the power windings of which is connected to the first output of the AC mains, and the second output to the first output of the primary winding of the isolation transformer, the second output of which is connected to the second output of the mains, and the winding saturation inductor control is connected to a parametric DC stabilizer made on transistors, characterized in that the saturation inductor is made on ma a copper conductor with a rectangular hysteresis loop, and a transistor parametric constant current regulator of the saturation inductor control winding contains composite transistors, the emitter of the first transistor connected via inductance to the first output of the control winding, the second output of which is connected to the first output of the solid-state relay and through its second output with a negative output a direct current source, and its positive output with the collector of the first transistor through a correction resistor, and to one the upper arm of the voltage stabilizer stabilized by a zener diode is connected to the end of this resistor, and the collector of the first transistor and emitter of the second transistor, the collector of which is connected to the base of the first transistor and its base with a variable resistor of the voltage divider, the lower arm of which is connected to the timing RC circuit, is connected to the second one, one terminal of the capacitor which is connected to the positive terminal of the DC network, and the second through a resistor - to the first terminal of the solid-state relay, the input of which is connected to the AC current.
RU2014154314A 2014-12-30 2014-12-30 Alternating current stabiliser RU2612279C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154314A RU2612279C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Alternating current stabiliser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154314A RU2612279C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Alternating current stabiliser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014154314A RU2014154314A (en) 2016-07-20
RU2612279C2 true RU2612279C2 (en) 2017-03-06

Family

ID=56413346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014154314A RU2612279C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Alternating current stabiliser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2612279C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3681679A (en) * 1971-05-07 1972-08-01 Kheemoy Chung Constant voltage transformer three-phase ferro resonant
SU435513A1 (en) * 1972-11-23 1974-07-05 Magnetizable ferroresonant voltage stabilizer
SU940147A1 (en) * 1980-12-15 1982-06-30 Войсковая часть 13991 Ac voltage stabilizer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3681679A (en) * 1971-05-07 1972-08-01 Kheemoy Chung Constant voltage transformer three-phase ferro resonant
SU435513A1 (en) * 1972-11-23 1974-07-05 Magnetizable ferroresonant voltage stabilizer
SU940147A1 (en) * 1980-12-15 1982-06-30 Войсковая часть 13991 Ac voltage stabilizer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014154314A (en) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6445165B1 (en) Circuit for limiting inrush current to a power source
KR101434729B1 (en) Dynamic damper and lighting driving circuit comprising the dynamic damper
CN108599562B (en) Switching power supply circuit
JP6513162B1 (en) Three-phase LED lighting system
RU2612279C2 (en) Alternating current stabiliser
CN108666972B (en) Leakage protector
CN109586709A (en) A kind of pwm signal isolation and transmission circuit
US20160198538A1 (en) Led drive circuit
RU2380862C1 (en) Induction heating device
RU113419U1 (en) LED LAMP
CN204392106U (en) Switching power supply
CN108809105B (en) Switching power supply circuit
TWI644495B (en) Input protection circuit
RU2356153C1 (en) Relay for differential cutoff of transformer
RU2687055C2 (en) Pulse power source
CN110265262A (en) Driving circuit and quick demagnetizing method for inductive relay
WO2020000844A1 (en) Switching power supply circuit
RU2015100980A (en) HIGH FREQUENCY INDUCTION HEATING DEVICE CIRCUIT AND HIGH FREQUENCY INDUCTION HEATING DEVICE WITH PROTECTION CIRCUIT
TWI584569B (en) Power supply apparatus with variable switching frequency
RU159443U1 (en) HIGH VOLTAGE PART OF A DIGITAL MEASURING CURRENT TRANSFORMER WITH POWER TAKE-OFF FROM THE PHASE WIRES OF THE HIGH VOLTAGE TRANSMISSION LINE
JP2016093061A (en) Current balancing controller
RU2564679C1 (en) Voltage converter of resonant type
JP2014204486A (en) Power source device
CN217115611U (en) Overvoltage protection circuit and electrical equipment
CN202423180U (en) Control device for closing coil of breaker

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171231